Estudo exploratório da capacidade biocatalítica de Penicillium crustosum CBMAI 2217

Abstract

Penicillium crustosum CBMAI 2217 fue aislado e identificado como una cepa productora de agentes degradadores de pigmentos del café. El presente estudio tuvo como objetivo evaluar la capacidad enzimática (hidrolasas y ligninolíticas) de este microorganismo cuando crecido en cascara y borra de café. Los resultados indicaron que la cepa fue capaz de biotransformar los compuestos del café presentes en la cascara de café, siendo más notorio en los experimentos usando cascara de café molida y tamizaba previamente en malla 24. Los análisis de HPLC revelaron una disminución significativa en el contenido de ácidos clorogénicos y ácidos dicafeoilquiónicos, pero un aumento en la teofilina/teobromina después de la fermentación de la borra del café. Los experimentos cualitativos indicaron la ausencia de enzimas ligninolíticas pero presencia tanasa, amilasa, CMCasa, lipasa y proteasa. La amilasa fue la principal actividad enzimática detectada en fermentaciones tanto en medio sintético (0,31 U/mL) como en cascarilla de café (0,13 U/mL), mientras que las demás no estuvieron presentes en niveles significativos, excepto la celulasa (0,16 U/mL) en cascarilla de café. Este estudio fue importante para indicar el potencial de esta cepa para degradar los compuestos del café y producir una enzima importante para la industria alimentaria.

O fungo Penicillium crustosum CBMAI 2217 foi isolado e identificado em trabalhos anteriores como potencial produtor de agentes degradadores de pigmentos de café. Portanto, este trabalho teve como objetivo explorar os efeitos do crescimento deste micro-organismo em pó e a casca de café, assim como sua capacidade de sintetizar enzimas hidrolases e oxidases, que estariam envolvidas na degradação dos pigmentos. Os resultados indicaram que Penicillium crustosum CBMAI 2217 tem capacidade de alterar a composição do pó de café, pois a absorbância a 320 nm caiu em até 61,32 % após 9 dias de fermentação a 25°C. Esta solução preparada com café fermentado se tornou ainda mais escura do que o controle, encontrando valores menores da absorbância na região UV e um incremento na região do visível, provavelmente causado pela degradação ou conversão química dos compostos fenólicos. Para checar esta hipóteseas amostras foram analisadas por cromatografia liquida. Os compostos fenólicos que provavelmente sofreram modificações foram: o catecol e os isômeros do ácido clorogênico e do ácido dicafeoilquíonico. Buscando explicar bioquimicamente esta alteração, a identificação semiquantitativa de algumas das enzimas produzidas por este fungo (celulases, tanase, amilases, lipases, proteases e oxidases) foi realizada em placas de meio ágar. P. crustosum mostrou a capacidade para sintetizar hidrolases, sendo maior para amilase (0,31 U/mL), do que para tanase (0,06 U/g) e celulase (0,05 U/mL). A atividade enzimática de amilase foi estudada durante 96 horas, alcançando máximos valores (0,80 U/mL) às 24 horas de fermentação conduzidas em frascos Erlenmeyer contendo 100 mL do meio de cultura composto (g/L) por peptona (6); MgSO4 (0,5); KCl (0,5); e amido (10). Em casca de café, embora baixas, foram detectadas atividades enzimáticas para celulase e amilase, 0,16 U/mL e 0,13 U/mL, respectivamente. Porém, não houve atividade enzimática de tanase. O fungo Penicillium crustosum CBMAI 2217 foi capaz de degradar compostos do pó de café e de produzir amilase e celulase por fermentação submersa (meios sintéticos) ou fermentação no estado sólido (crescimento em casca de café). Assim como este fungo, novas cepas fúngicas podem ser exploradas para a síntese de enzimas de interesse para a indústria de alimentos.