Produção de pigmentos por monascus ruber utilizando co-produtos da produção do biodiesel

Abstract

O biodiesel é um combustível renovável e sua produção encontra-se em crescimento, tendo como consequência a geração de subprodutos como a glicerina bruta. Visando reduzir problemas ambientais por acumulação de glicerina e tornar a produção de biodiesel mais rentável, utilizou-se glicerina bruta, glicerina loira e glicerina bi-destilada derivadas da produção de biodiesel, de indústrias nacionais, como substratos para a obtenção de bioprodutos de maior valor agregado. Monascus ruber é um fungo filamentoso que produz pigmentos, principalmente vermelhos, os quais são utilizados para a coloração de alimentos como arroz, vinho e produtos cárneos. Os corantes são considerados essenciais na indústria de processamento de alimentos e devido ao aumento da restrição do uso de corantes sintéticos, aumentou o interesse no desenvolvimento de pigmentos de fontes naturais. Verificou-se que as glicerinas bruta, loira e bi-destilada são substratos para o crescimento do Monascus ruber e para a produção de pigmentos em placas, frascos de Erlenmeyer aletados e biorreator. Os fatores como a morfologia do fungo, o pH do meio, a aeração, a fonte de nitrogênio e a concentração de substrato influenciaram na produção dos pigmentos, que é parcialmente associada ao crescimento do microrganismo. Em ensaios em biorreator utilizando glicerina bruta, sem tratamento prévio, foram observados: produção de 4,60 g/L de biomassa; 7,03 UA510 de pigmento vermelho; produtividade média de 0,117 UA510/h; YX/G de 0,20; YP/X de 1,60; µx de 0,044 h-1 e µP de 0,078 UA510/g.L. Observou-se inibição no crescimento e na produção de pigmentos em placas e frascos aletados em condições de iluminação direta e maior crescimento e produção de pigmentos em condições de ausência de luz e de menor iluminância. Verificou-se velocidade de crescimento radial do Monascus ruber em placas na ausência de luz de 1,50 mm/dia e em iluminação direta de 0,59 mm/dia, o que indica que o fungo apresenta fotorreceptores que influenciam nas respostas fisiológicas. Para aumentar a viabilidade técnica e econômica da obtenção de pigmentos por Monascus mostra-se relevante o estudo do metabolismo e da influência dos fatores em cultivo submerso utilizando substratos alternativos, como a glicerina derivada da produção do biodiesel. <br>

Abstract: Biodiesel is a renewable fuel and its production is growing, resulting in the generation of byproducts such as crude glycerine. In order to reduce environmental problems through accumulation of glycerin and biodiesel production become more profitable was used crude glycerine, blonde glycerine and bi-distilled glycerine derived from biodiesel production as substrates for obtaining molecules with high added value. Monascus ruber is a filamentous fungus that produces pigments, especially red ones, which are used for coloring foods such as rice, wine and meat products. Pigments are considered essential in the food processing industry and due restrictions on the use of synthetic dyes, the interest in developing pigments from natural sources are increasing. It was found that purified and crude glycerine are potencial substrates for pigment production and growth of Monascus ruber on Petri dishes, Erlenmeyer flasks and bioreactor. Factors such as morphology of the fungus, pH, aeration, nitrogen source and substrate concentration influenced the production of pigments, which is partially associated with the growth of the microorganism. In experiments in bioreactor using crude glycerine, without previous treatment, the following results were obtained: production of 4.60 g/L of biomass; 7.03 UA510 of red pigments; productivity of 0.117 UA510/h; YX/G of 0.20; YP/X of 1.60; µx of 0.044 h-1 and µP of 0.078 UA510/g.L. It was observed inhibition of growth and pigment production on Petri dishes and Erlenmeyer flasks exposed to direct illumination and higher growth and pigment production in the absence of light and red light. The radial growth rate of Monascus ruber in plates in the absence of light was 1.50 mm/day and 0.59 mm/day in direct illumination, indicating that the fungus has photoreceptors which influence the physiological responses. To increase the feasibility of obtaining monascus pigments is important to study the metabolism and the influence of factors in submerged cultives using alternative substrates such as glycerine derived from biodiesel production.