Otimização da produção de β-galactosidase associada ao crescimento por Lactobacillus reuteri B14-171 probiótica: delineamento experimental, aumento de volume do meio de cultivo e modelagem de crescimento celular

Autores

DOI:

https://doi.org/10.14808/sci.plena.2021.040203

Palavras-chave:

Lactobacillus reuteri, β-galactosidase, otimização

Resumo

Este estudo reporta a otimização dos parâmetros do meio de cultura em cultivo submerso para produzir β-galactosidase por Lactobacillus reuteri. Quatro parâmetros do meio de cultivo foram otimizados (pH, lactose, caseína e levedo de cerveja inativo) e o efeito de diferentes volumes do meio otimizado foi avaliado para a produção de β-galactosidase. Aplicou-se diferentes modelos cinéticos para prever a produção enzimática como função da biomassa e do substrato. Esta é a primeira vez que o efeito do aumento do volume do meio de cultura e a modelagem são estudados na produção de β-galactosidase por L. reuteri. Adicionalmente, calculou-se diferentes parâmetros do bioprocesso baseados nos dados experimentais para verificar a viabilidade da produção. A atividade enzimática no meio otimizado (12,75 g L-1 de lactose; 1,88 g L-1 de caseína; 1,65 g L-1 de levedo de cerveja inativo e pH 5,61) foi aumentada em 4,74 vezes. Três volumes de meio de cultivo (200, 800 e 3200 mL) foram avaliados, e não foi observada diferença significativa entre os valores de produtividade máxima e total (Pm e Pp), bem como no fator de conversão de biomassa em produto (YP/X). O modelo Logístico resultou em bom ajuste aos dados experimentais em todos os volumes e o modelo de Luedeking-Piret modificado permitiu uma previsão satisfatória da atividade enzimática. O meio de cultura otimizado provou ser uma alternativa promissora para produzir β-galactosidase por L. reuteri, a qual é associada ao crescimento da bactéria lática, sendo que sua produção não foi afetada pelo aumento de volume do meio.

Biografia do Autor

Tatiane Aparecida Gomes, Federal University of Paraná

Graduação em Tecnologia em Alimentos (UTFPR, Ponta Grossa, 2010)

Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos (UEPG, Ponta Grossa, 2013)

Doutorado em Engenharia de Alimentos (UFPR, Curitiba, 2018)

Áreas de atuação: microbiologia, fermentação, produção de enzimas, uppstream.

Éliton Fontana, Federal University of Paraná (UFPR), 81530-900, Curitiba-Paraná, ,Brazil

Department of Chemical Engineering, Chemical Engineering

Acácio Antonio Ferreira Zielinski, Federal University of Santa Catarina (UFSC), 8040-970, Florianópolis-Santa Catarina, Brazil

Department of Chemical Engineering and Food Engineering, Food Engineering

Alessandro Nogueira, State University of Ponta Grossa (UEPG), 84030-900, Ponta Grossa-Paraná, Brazil

Graduate Program in Food Science and Technology, Food Science and Technology

Michele Rigon Spier, Federal University of Paraná (UFPR), 81530-900, Curitiba-Paraná, ,Brazil

Food Engineering Postgraduate Program, Department of Chemical Engineering, Food Engineering

Downloads

Publicado

2021-05-13

Edição

Seção

Artigos