Produção de celulase por fungos provenientes de um manguezal da Baía das Laranjeiras (Complexo Estuarino de Paranaguá), Paraná - Brasil.
Resumo
Substratos lignocelulósicos no ambiente costeiro, principalmente em manguezais, são conhecidos por ter uma ampla variedade de fungos. Macromoléculas insolúveis, como a celulose, necessitam ser reduzidas em unidades monoméricas solúveis para que possam ser incorporadas pelos mesmos. A degradação da celulose é catalisada por um grupo de enzimas extracelulares denominadas celulases. Foram isolados fungos filamentosos de um manguezal da Baía das Laranjeiras, Complexo Estuarino de Paranaguá e classificados em cinquenta e dois gêneros. Quarenta e seis destes gêneros, conservados em Agar-Sabouraud-dextrose salino (pH=5,6), foram inoculados em melos carboximetilcelulose (CMC) salino e não salino, e incubados à 28°C até que apresentassem bom crescimento. Na primeira etapa avaliou-se a atividade celulolitica nos meios doce e salino, com repique das regiões centrais (centro) e periféricas (borda) de crescimento desses fungos, utilizando a técnica de coloração com vermelho congo. Na segunda etapa foi feita a otimização do meio CMC com o cultivo de dez géneros que se destacaram em crescimento e indice enzimático na primeira etapa, em meios com três diferentes pH's (4,6 e 8) e sete salinidades diferentes (0, 5, 10, 15, 20, 25 e 30). Na avaliação dos resultados foi feita uma padronização do Indice enzimático para dez dias de crescimento. Na primeira etapa, de todos os gêneros, apenas quatro (Mucor sp., NI 7, Penicillium sp6. e Phoma sp.) não cresceram em meio CMC, e seis (Penicillium sp1., Penicillium sp5., NI 6., NI 12., Trichoderma sp3. e Trichoderma sp4.) não formaram halo enzimático. O teste-t mostrou que, comparando-se os fungos repicados do centro e da borda, em água salgada ou em água doce, não houve diferença significativa. Entretanto, houve diferença significativa quando comparados os cultivos de água doce e de água salgada, com repique no centro (p=0,000022) e com repique na borda (p= 0,000035), com os maiores valores em água doce. As linhagens isoladas de Aspergillus foram as que se destacaram com os maiores indices enzimáticos, exceto quando a região central foi cultivada em água doce, em que o gênero NI 4 se destacou. Na segunda etapa 80% dos fungos apresentaram melhor indice enzimático em meio de cultura de água doce com pH= 8. Na maioria dos casos, o indice tendeu a diminuir com o aumento da salinidade e 50% foram menores em salinidade 30. Apergillus sp3. se destacou com o maior Indice enzimático (2,758). Os Indices dos gêneros Penicillum sp2. e P. sp4. foram constantemente maiores em meio com pH= 8 e Trichoderma sp1. apresentou indices menores que 1,0. Tais resultados mostram que não há um padrão de crescimento e tampouco de produção enzimática dos fungos estudados. Vale ainda destacar a possibilidade de estes fungos serem de origem terrestre, adaptados ao ambiente marinho, uma vez que degradaram celulose em diferentes salinidades, porém os indices foram maiores quando cultivados em meio de água doce.
Palavras-chave: Baía das Laranjeiras. Celulase. Fungos. Manguezal. Otimização. A wide variety of fungi are known to occur in lignocellulosic substrates of coastal environments, especially in mangroves. Insoluble macromolecules such as cellulose need to be reduced to soluble monomer units prior to incorporation by these organisms. Cellulose degradation is catalyzed by a group of extracellular enzymes called cellulase. Filamentous fungi were isolated from a mangrove in Laranjeiras Bay, Paranaguá's Estuarine Complex, and classified into fifty-two genera. Forty six of these genera, previously cultivated in Sabouraud dextrose agar saline (pH = 5.6), were inoculated in both saline and d a desired growth. The first step was to and incubated at at 28°C until the aline carboxymethylcellulose (CMC) medium, I not saline not they reached a evaluate their cellulolytic activity in fresh and salt water media, inoculating the central (center) and peripheral (edge) regions of the culture with the Congo Red dye technique. The second step was to optimize the CMC medium by cultivating ten genera that had outstanding growth and enzymatic index in the first step. The media used had three different pH's (4, 6 and 8) and seven salinities (0, 5, 10, 15, 20, 25 301 and 30). Enzymatic index data were standardized for ten days of growth. Only four (Mucor sp., NI 7, Penicillium sp6. and Phoma sp.) out of the 46 genera tested in the first step did not grown in CMC medium, and six (Penicillium sp1., Penicillium sp5.. NI 6., NI 12., Trichoderma sp3. and Trichoderma sp4.) did not form an enzymatic zone. Neither salt nor freshwater media t-tests showed significant differences between fungi central and (p = 0.000035) and edge (p regions. There were, however, differences both center (p = 0.000022) and edge (p = 0.000035) significant differences for regions when testing salt against t freshwater, with ater, with higher values in the latter. The strains of Aspergillus showed the highest enzymatic index values. except when the central region was cultivated in freshwater, in which the genus NI 4 stood out. In the second step 80% of the fungi showed higher enzymatic index i in freshwater medium with pH = 8. In most cases the index tended to decrease with increasing salinity and 50% had their lowest values at salinity =30. Apergillus sp3, stood out with the highest enzymatic index (2.758). The indexes for Penicillum sp2. and P. sp4. were consistently higher in medium with pH= 8, in which Trichoderma sp1. had the lowest values. The results showed no growth nor enzymatic production pattern for the fungi studied. It's worth pointing out the possibility that these fungi are of terrestrial origin but adapted to the marine environment.
Key-words: Laranjeiras' Bay. Cellulase. Fungi. Mangrove. Optimization.
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- Oceanografia [354]