Otimizaçao da produçao de biomassa e astaxantina pela levedura Phaffia rhodozyma, utilizando processo descontínuo alimentado

Abstract

Resumo: Astaxantína é um carotenòide amplamente distribuído na natureza, sendo encontrado como principal pigmento em alguns crustáceos (camarão e lagosta), peixes (truta e salmão), pássaros (íbis e flamingo) e microorganismos (a levedura Phaffia rhodozyma e a alga Haematococcus pluvialis). É utilizada principalmente na criação em cativeiro de trutas e salmões, proporcionando a pigmentação característica destas espécies e aumentando a qualidade e aceitação de seus produtos no mercado. Em função do crescente mercado mundial, do elevado custo da astaxantina produzida sinteticamente e da necessidade de se obter astaxantina a partir de fontes naturais, em escala industrial, a um baixo custo e elevada produtividade, buscou-se a otimização da produção de biomassa e astaxantina pela levedura Phaffia rhodozyma, utilizando processos fermentativos do tipo descontinuo alimentado e matérias-primas de baixo custo (caldo de cana-de-açúcar e uréia) como substratos. Obteve-se um processo, otimizado por processo descontino alimentado estendido, com produtividades em biomassa e astaxantina 4,55 e 4,73 vezes maiores do que as produtividades obtidas pelo processo fermentativo descontinuo, respectivamente. As elevadas produtividades obtidas neste processo otimizado são capazes de competir em produtividade com os processos encontrados na literatura e despertar interesse na produção industrial, em função da associação de processos de elevada produtividade em biomassa e astaxantina com meios de fermentação de baixo custo. Paiavras-cnave: matérias-primas de baixo custo; otimização; Phaffia rhodozyma-, processos descontínuo alimentado.

Abstract: Astaxanthin is a carotenoid widely distributed in nature, being found as the main pigment in some crustaceans (shrimp and lobster), fish (trout and salmon), birds (flamingo and scarlet ibis; ana microorganisms (the yeast Phaffia rhodozyma and the algae Haematococcus pluvialis). It is mainly used in the trout and salmon fanning, providing the characteristic pigmentation of these fish and increasing the quality and consumer acceptance in the marketplace. Because of the increasing worldwide market and the hign cost of sinthetic astaxanthin, the need of astaxanthin obtained from natural sources, in scaled-up processes, at a low cost and high productivity, we looked for the optimization of the biomass and astaxanthin production by the yeast Phaffia rhodozyma, using fedbatch fermentation processes and low cost raw materials (sugar cane juice and urea) as substrates. It was obtained a process, optimized by fed-batch fermentation, with a biomass and astaxanthin productivity 4.55 and 4.73-fold the productivities obtained by the batch process fermentation, respectively. The high productivities obtained in this optimized process are able to compete in productivity with the processes found in the literature and arouse interest to the industrial production, because of the association of high biomass and astaxanthin productivity processes with iow cost fermentation medium. Key-words: fed-batch processes; low cost matenais; optimization; Phaffia rhodozyma.