Produção de compostos bioativos em biorreator utilizando resíduo agroindustrial

Nutraceuticals are bioactive molecules that can be used to meet the nutritional needs of the body, while helping with health as a whole. Many efforts have been used to develop technologies that optimize the production of these biomolecules by microorganisms, and in this sense, several methodologies are intelligently employed, such as the use of integrated bioreactors. Currently, special attention has been given to biotechnological processes as an alternative to chemical routes due to low production costs. The use of residues is quite convenient both from the point of view of sustainability and economics when they are used as a substrate for the development of microorganisms and, consequently, in the production of a compound of high added value such as biomolecules. The objective of this work was to study the production of carotenoids, lipids and biomass in an integrated Bioreactor using the yeasts Rhodothorula glutinis and Paffia rhodozyma as producing agents and to evaluate the feasibility of using cassava as a substrate for this production. Biomass, lipids and carotenoids produced were analyzed. The physicochemical analyzes of the manipueira were carried out and found 93.54% of moisture, 32.24 g/L of reducing sugars, 47.18 g/L of total sugars, 1.58% of proteins, 1% of ash, 7.3 °Brix of total soluble solids and pH of 5.3. The best results found during individual yeast cultures in bioreactor: 8.57 g/L and 9.85 g/L of biomass, 0.81 g/L and 4.19 g/L of lipids and 1.3 mg/L and 1.1 mg/L of total carotenoids for R. glutinis and P. rhodozyma, respectively. Whereas during the mixed culture, 7.15 g/L of biomass and the highest amounts of lipids (6.04 g/L) and total carotenoids (1.51 mg/L) were produced when compared to the individual cultures. The microorganisms used in this study showed significant growth when cultivated in a bioreactor in a medium containing manipueira as a carbon source and, therefore, these results support the feasibility of using manipueira as a substrate to be used in a biotechnological process with the objective of producing carotenoids and lipids and microbial biomass. Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq Os nutracêuticos são moléculas bioativas que podem ser utilizadas para suprir as necessidades nutricionais do organismo, ao passo que auxiliam na saúde como um todo. Muitos esforços têm sido empregados com objetivo de desenvolver tecnologias que otimizem a produção destas biomoléculas por microrganismos, e neste sentido, várias metodologias são inteligentemente empregadas como é o caso do uso dos biorreatores integrados. Atualmente, têm-se concedido especial atenção aos processos biotecnológicos como alternativa às rotas químicas devido aos baixos custos de produção. O uso de resíduos é bastante conveniente tanto do ponto de vista da sustentabilidade quanto econômico quando são utilizados como substrato para o desenvolvimento de microrganismos e, consequentemente, na produção de um composto de alto valor agregado como exemplo as biomoléculas. O trabalho teve por objetivo estudar a produção de carotenoides, lipídeos e biomassa em Biorreator integrado utilizando as leveduras Rhodothorula glutinis e Paffia rhodozyma como agentes produtores e avaliar a viabilidade do uso da manipueira, como substrato para essa produção. Foram feitas análises da biomassa, lipídeos e carotenoides produzidos. As análises físico-químicas da manipueira foram realizadas e foram encontrados 93,54% de umidade, 32,24 g/L de açúcares redutores, 47,18 g/L de açúcares totais, 1,58% de proteínas, 1% de cinzas, 7,3 °Brix de sólidos solúveis totais e pH de 5,3. Os melhores resultados encontrados durante os cultivos individuais das leveduras em biorreator: 8,57 g/L e 9,85 g/L de biomassa, 0,81 g/L e 4,19 g/L de lipídeos e 1,3 mg/L e 1,1 mg/L de carotenoides totais para R. glutinis e P. rhodozyma, respectivamente. Ao passo que durante o cultivo misto foram produzidos 7,15 g/L de biomassa e as maiores quantidades de lipídeos (6,04 g/L) e de carotenoides totais (1,51mg/L) quando comparados com os cultivos individuais. Os microrganismos utilizados neste estudo apresentaram crescimento importante quando cultivados em biorreator em meio contendo manipueira como fonte de carbono e, portanto, estes resultados apoiam a viabilidade da utilização da manipueira como substrato a ser utilizado em um processo biotecnológico com o objetivo de produção de carotenoides e lipídeos e biomassa microbiana.