Bagaço de cana-de-açúcar e bagaço de sisal como substratos indutores para a produção de endoglucanase por actinobacteria isolada de solo de cultura de sisal
Abstract
Resumo: Uma linhagem de actinobactéria, isolada de solo de cultura de sisal (Agave sisalana
Perrine) no semiárido baiano, denominada ARA-01, foi selecionada como uma linhagem promissora
para a produção de endoglucanase em substratos agroindustriais. Bagaço de cana-de-açúcar e
bagaço de sisal foram empregados como fonte de carbono e água de maceração de milho como fonte
de nitrogênio, em fermentação submersa do tipo batelada. Os resultados mostraram que o meio
contendo 2,4 % de bagaço de cana-de-açúcar e 1,3 % de água de maceração de milho levaram a
uma produção de 230 U.L-1 de endoglucanase, no segundo dia de fermentação. Com o bagaço de
sisal foi obtida produção de 630 U.L-1 de endoglucanase na condição de 1,6 % de bagaço de sisal e
1,5 % de água de maceração de milho, após 3 dias de fermentação. Estes resultados mostraram que
a actinobacteria ARA-01 e os substratos agroindustriais utilizados apresentaram bom potencial para
produção de endoglucanase.
Palavras chave: Enzimas microbianas, Substratos agroindustriais, Bactéria.
Downloads
References
Barros, R.R.O., Oliveira, R.A., Gottschalk,
L.M.F & Bom, P. S.(2010). Production of
cellulolytic enzymes by fungi Acrophialophora
nainiana and Ceratocystis paradoxa using
different carbon sources. Applied Biochemistry
and Biotechnology. 161, 448–454.
Breccia JD, Castro, GR, BaigorI, MD & Sineriz
F. (1995) Screening of xytanolytic bacteria
using a colour plate method. Journal of Applied
Bacteriology. 78 (5) 469–472.
Chen W.P., Anderson, A.W. & Han, Y.W.
(1979) Production of glucose isomerase by
Streptomyces flavogriseus. Applied
Environmental Microbiology. 37, 324–331.
Cunha, F.M., Esperança, M.N., Zangirolami,
T.C., Badino, A.C. & Farinas, C.S. (2012).
Sequential solid-state and submerged
cultivation of Aspergillus niger on sugarcane
bagasse for the production of cellulose.
Bioresource Technology. 112, 270–274.
Da Vinha, F.N.M., Gravina-Oliveira, M.P.,
Franco, M.N., Macrae, A., Bon, E.P.S.,
Nascimento, R.P. & Coelho, R.R.R. (2011).
Cellulase production by Streptomyces
viridobrunneus SCPE-09 using lignocellulosic
biomass as inducer substrate. Applied
Biochemistry and Biotechnology. 164, 256-
De Azeredo, L.A.I., De Lima, M.B., Coelho,
R.R.R. & Freire, D.M.G. (2006). A low-cost
fermentation medium for thermophilic protease
production by Streptomyces sp 594 using
feather meal and corn steep liquor. Current
Microbiology. 53, 335–339.
Delabona, P. S., Pirota, R. D. P. B., Codima, C.
A., Tremacoldic, C. R., Rodrigues, A. &
Farinas, C.S. (2013). Effect of initial moisture
content on two Amazon rainforest Aspergillus
strains cultivated on agro-industrial residues:
biomass-degrading enzymes production and
characterization. Industrial Crops and
Products. 42, 236-242.
Embrapa Algodão (2004). Embrapa apresenta
sisal como suporte na alimentação de rebanho.
Recuperado em julho de 2013 de http://
www.embrapa.br.
Faria, M.M.S., Jaeger, S.M.P.L., Oliveira,
G.J.C., Ledo, C.A.S., Silva, A.M., Lopes,
N.C.M. & Santana, F.S. (2008). Composição
bromatológica do co-produto do desfibramento
do sisal submetido à auto-fermentação.
Magistra, 20 (1), 30-35.
Fischer, J., Lopes, V.S., Queiroz, E.F.Q.,
Coutinho Filho, U. & Cardoso, V.L. (2014).
Second generation ethanol production using
crude enzyme complex produced by fungi
collected in Brazilian Cerrado (Brazilian
Savanna). Chemical Engineering Transactions,
, 487-492.
George, S.P., Ahmad, A. & Rao, M.B. (2001).
Studies of carboxymethyl cellulose produced
by alkalothermophilic actinobacteria.
Bioresource Technology. 77, 171-175.
Ghose, T.K. (1987). Measurements of cellulase
activities. Pure Applied Chemistry, 59, 257-
Grigorevski-Lima, A.L., Nascimento, R.P.,
Bom, E.P.S. & Coelho, R.R.R. (2005).
Streptomyces drozdowiczii cellulase production
using agro-industrial by-products and its
potential use in the detergent and textile
industries. Enzyme and Microbial Technology,
, 272-277.
Gomathi, D., Muthulakshmi, D., Guru Kumar,
D., Ravikumar, G., Kalaiselvi M. (2012).
Submerged fermentation of wheat bran by
Aspergillus flavus for production and
characterization of carboxyl methyl cellulase.
Asian Pacific Journal of Tropical Biomedicine.
S67-S73.
Hideno, A,, Inoue, H., Tsukahara, K., Yano, S.,
Fang, X., Endo, T. & Sawayama, S. (2011).
Production and characterization of cellulases e
hemicellulases by Acremonium cellulolyticus
using rice straw subjected to various
pretreatment as carbon source. Enzyme and
Microbial Technology, .48, 162-168.
Hopwood, D. A., Bibb, M. J., Chater, K. F.,
Kieser, T., Bruton, C.J., Kieser, H.M., Lydiate,
D.J., Smith, C.P., Ward, J.M. & Schrempf, H.
(1985). Genetic Manipulation of Streptomyces:
A Laboratory Manual. Norwich, UK: The John
Innes Institute.
Jang, H.D. & Chen, K.S. (2003). Production
and characterization of thermostable cellulases
from Streptomyces transformant T3-1. World
Journal Microbiology and Biotechnology, 19,
-268.
Kalogeris, E., Christakopoulos, P., Katapodis,
P., Alexiou, A., Vlachou, S., Kekos, D. &
Macris, B.J. (2003). Production and characterization of cellulolytic enzymes from
thermophilic fungusThermoascus aurantiacus
under solid state cultivation of agricultural
wastes. Process Biochemistry, 38, 1099-1104.
Joseph, K., Tolêdo Filho, R.D., Sabu, B.J.,
James, B., Thomas, S. & Carvalho, L.H.
(1999). A review on sisal fiber reinforced
polymer composites. Revista Brasileira de
Engenharia Agrícola e Ambiental, 3 (3), 367-
Macedo, E.P., Cerqueira, C.L.O., Souza,
D.A.J., Bispo, A.S.R., Coelho, R.R.R. &
Nascimento, R.P. (2013). Production of
cellulose degrading enzyme on sisal and other
agro-industrial residues using a new brazilian
actinobacteria strain Streptomyces sp. SLBA-
Brazilian Journal of Chemical Engineering,
(4), 729-735.
Maeda, R.N., Da Silva, M.M.P., Santa Anna,
L.M.M. & Pereira, J.R.N. (2010). Nitrogen
source optimization for cellulase production by
Penicillium funiculosum, using a sequential
experimental design methodology and the
desirability function. Applied Biochemistry and
Biotechnology, 161, 411–422.
Maeda, R.N., Barcelos, C.A., Santa Anna,
L.M.M. & Pereira Jr., N. (2013). Cellulase
production by Penicillium funiculosum and its
application in the hydrolysis of sugar cane
bagasse for second generation ethanol
production by fed batch operation. Journal of
Biotechnology, 163, 38-44.
Martin, A.R., Martins, M.A., Mattoso, L.H.C. &
Silva, O.R.R.F. (2009). Caracterização química
e estrutural de fibra de sisal da variedade
Agave sisalana. Polímeros: Ciência e
Tecnologia, 19 (1), 40-46.
Megiatto Jr., J.D. (2006). Fibras de sisal:
estudo das propriedades e modificações
químicas visando a aplicação em compostos
de matriz fenólica (267f.). Tese de Doutorado,
Universidade de São Paulo, Instituto de
Química, São Carlos, SP, Brasil.
Miller, G.L. (1959). Use of dinitrosalicylic acid
reagent for determination of reducing sugars.
Analytical Chemistry 31, 426-429.
Mirza, M.A. & Mushtaq, T. (2006). Effect of
supplementing different levels of corn steep
liquor on the post-weaning growth performance
of pak-karakul lambs. Pakistan Veterinarian
Journal, 26 (3), 135-137.
Nascimento, R.P., Junior, N.A., Pereira Jr., N.,
Bom, E.P.S. & Coelho, R.R.R. (2009).
Brewer´s spent grain and corn steep liquor as
substrates for cellulolytic enzymes production
by Streptomyces malaysiensis. Letters in
Applied Microbiology, 48, 529-535.
Pandey, A., Soccol, C.R., Nigam, P. & Soccol,
V.T. (2000). Biotechnological potential of agroindustrial
residues. I: sugarcane bagasse.
A review. Bioresource Technology, 74, 69-80.
Parekh, M., Formanek, J. & Blaschek, H.P.
(1999). Pilot-scale production of butanol by
Clostridium beijerinckii BA 101 using a low-cost
fermentation medium based on corn steep
water. Applied Microbiology and Biotechnology,
, 152–157.
Pharazyn, A. & Nortey, T. Corn steepwater/
liquor as a feed ingredient for swine. Nutrifax:
nutrition News and Information Update. Shur-
Gain, Nutreco Canada Inc. Recuperado em 24
de outubro de 2013 de
Salazar, V. L. P. & Leão, A. L. (2006).
Biodegradação das fibras de coco e de sisal
aplicadas na indústria automotiva. Energia e
Agricultura, 21 (2), 99-133.
Sazci, A., Radford, A. & Erenler, K. (1986).
Detection of cellulolytic fungi by using Congo
red as an indicator : a comparative study with
the dinitrosalicyclic acid reagent method.
Journal of Applied Bacteriology, 61, 559-562.
Semêdo, L. T. A. S., Gomes, R. C., Bon, E. P.
S., Soares, R. M. A., Linhares, L. F. & Coelho,
R. R. R. (2000). Endocellulases and
exocellulases activities of two Streptomyces
spp. isolated from a forest soil. Applied
Biochemistry and Biotechnology, 84-86, 267-
Sindicato das Indústrias de Fibras Vegetais da
Bahia (2007). Recuperado em agosto de 2013
de www.brazilsisal.com.
Sharma, M (2014). Actinomycetes: source,
identification, and their applications.
International Journal of Current Microbiology
and Applied Sciences, 3 (2), 801-832, 2014.
Shirling, E.B. & Gottlieb, D. (1966). Methods for
characterization of Streptomyces species.
International Journal of Systematic
Bacteriolog,. 16 (3), 313-340.
Sukumaran, R.K., Singhania, R.R., Mathew,
G.M. & Pandey, A. (2009). Cellulase
production using biomass feed stock and its
application in lignocellulose saccharification for
bio-ethanol production. Renewable Energy. 34,
–424.
Wilson, D.B. (2009). Cellulases e biofuels.
Current Opinion of Biotechnology, 20, 295-299.
Xiao, X., Hou, Y., Du, J., Liu, Y., Dong, L.,
Liang, Q., Wang, Y., Bai, G. & Luo, G.(2012).
Determination of main categories of
components in corn steep liquor by nearinfrared
spectroscopy and partial least square
regression. Journal of Agricultural and Food
Chemistry, 60, 7830-7835.
Downloads
Published
How to Cite
Issue
Section
License
Autores que publicam nesta revista concordam com os seguintes termos:- Autores mantém os direitos autorais e concedem à revista o direito de primeira publicação, com o trabalho simultaneamente licenciado sob a Licença Creative Commons Attribution que permite o compartilhamento do trabalho com reconhecimento da autoria e publicação inicial nesta revista.
- Autores têm autorização para assumir contratos adicionais separadamente, para distribuição não-exclusiva da versão do trabalho publicada nesta revista (ex.: publicar em repositório institucional ou como capítulo de livro), com reconhecimento de autoria e publicação inicial nesta revista.
