Otimização do meio de cultura para a produção de quitosanase por metarhizium anisopliae em cultivo descontínuo submerso

In this work a Plackett-Burman Design with 8 factors and 12 trials in 2 levels with 3 repetitions at the center point was used in order to investigate the influence of the concentration of chitosan, peptone, yeast extract, NaNO3, K2HPO4, KCl, MgSO4.7H2O and FeSO4 on chitosanase production by Metarhizium anisopliae. Runs were carried out using submerged discontinuous cultivation for enzyme production. The results of the Plackett & Burman Design showed that only two factors, chitosan concentration as well as FeSO4 had influence on chitosanolytic activity, while the increase in concentration of other factors not contributed significantly to the quitosanolítica activity. Cultivation medium optimization for enzyme production was carried out using a Composite Central Design, with the most important factors for chitosanolytic activity (chitosan and FeSO4), in accordance with Plackett & Burman Design, and keeping the other nutrients in their minimum values. On this other design, it was taken the highest limit in Plackett & Burman Design as the lowest limit (-1) to FeSO4 factor. The results showed that the enzyme production was favoured by increasing the chitosan concentration and by decreasing FeSO4. Maximum production for chitosanolytic activity was about 70.0 U/L and was reached in only 18 h of fermentation, a result about twenty-eight times greater than a former study using the same microorganism (about 2.5 U/L at 48 h)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

No presente trabalho utilizou-se um Planejamento Plackett & Burman, com 8 fatores e 12 ensaios em 2 níveis e mais 3 repetições na condição do ponto central, para se investigar a influência das concentrações de quitosana, peptona, extrato de levedura, NaNO3, K2HPO4, KCl, MgSO4.7H2O e FeSO4 na produção da enzima quitosanase por Metarhizium anisopliae. Os ensaios para produção da enzima foram realizados em cultivo descontínuo submerso. Os resultados para o Planejamento Plackett & Burman mostraram que a atividade quitosanolítica foi favorecida pelo aumento da concentração de substrato (quitosana) e de sulfato ferroso (FeSO4), enquanto que o aumento da concentração dos outros fatores não contribuiu de forma significativa para a atividade quitosanolítica. A otimização do meio de cultura para a produção da enzima foi realizado por meio de um Planejamento Composto Central, com os dois fatores que mais influenciaram a atividade quitosanolítica (quitosana e FeSO4), conforme Planejamento Plackett & Burman, mantendo-se os outros nutrientes em seus valores mínimos. Nesse planejamento, para o fator FeSO4, tomou-se o limite inferior (-1) como sendo o limite superior do Planejamento Plackett & Burman. Os resultados mostraram que a produção da enzima foi favorecida pelo aumento da concentração quitosana e pela diminuição da concentração de FeSO4. A produção máxima de atividade quitosanolítica foi da ordem de 70,0 U/L e foi atingida em apenas 18 h de fermentação, resultado esse vinte e oito vezes maior aos obtidos anteriormente para o mesmo microrganismo que foi 2,5 U/L em 48h