BRPI1103789B1 - culture media for residual castor cake for simultaneous production of phytase and tanase enzymes, and detoxification of castor cake, by the microorganism paecilomyces variotii through solid fermentation, obtained enzymes and their uses - Google Patents

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BRPI1103789B1
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Gabriela Alves Macedo
José Valdo Madeira Júnior
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Universidade Estadual De Campinas - Unicamp
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Abstract

MEIOS DE CULTURA DE TORTA RESIDUAL DE MAMONA PARA PRODUÇÃO SIMULTÂNEA DAS ENZIMAS FITASE E TANASE, E DETOXIFICAÇÃO DA TORTA DE MAMONA, PELO MICROORGANISMO PAECILOMYCES VARIOTII ATRAVÉS DA FERMENTAÇÃO SÓLIDA, ENZIMAS OBTIDAS E SEUS USOS. O presente invento visa à produção simultânea de tanase e fitase em torta residual de mamona em fermentação em estado sólido com Paecilomyces variotii, além da diminuição da concentração de ricina após a fermentação, promovendo assim sua detoxificação. O uso de enzimas na alimentação animal é conhecido e está sendo bem explorado. A maior dificuldade de expandir o uso de enzimas ainda é o custo de produção. O uso dos resíduos para alimentação animal representa uma alternativa viável para este setor, assim como para a produção de biocatalizadores através da fermentação sólida. Esta invenção determinou valores ótimos na constituição do meio de cultura que utiliza torta residual de mamona para produção das enzimas fitase e tanase através da fermentação sólida pelo microorganismo Paecilomyces variotii de forma a obter-se a maior quantidade de enzima produzida e suas maiores atividades. Adicionalmente, o presente invento permite a detoxificação da torta residual de mamona, devido à degradação da ricina, seu maior agente tóxico, e, dessa forma, tornando o (...).RESIDUAL MAMMON PIE CULTURE MEDIA FOR SIMULTANEOUS PRODUCTION OF PHYTASE AND TANASE ENZYMES, AND DETOXIFICATION OF MAMMON PIE, BY THE MICROORGANISM PAECILOMYCES VARIOTII THROUGH SOLID FERMENTATION, EFFECTS. The present invention aims at the simultaneous production of tannase and phytase in residual castor cake in solid state fermentation with Paecilomyces variotii, in addition to decreasing the concentration of ricin after fermentation, thus promoting its detoxification. The use of enzymes in animal feed is known and is being well explored. The biggest difficulty in expanding the use of enzymes is still the cost of production. The use of residues for animal feed represents a viable alternative for this sector, as well as for the production of biocatalysts through solid fermentation. This invention determined optimal values in the constitution of the culture medium that uses residual castor cake for the production of phytase and tanase enzymes through solid fermentation by the microorganism Paecilomyces variotii in order to obtain the largest amount of enzyme produced and its greatest activities. Additionally, the present invention allows the detoxification of the residual castor cake, due to the degradation of ricin, its greatest toxic agent, and, thus, making it (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

O presente invento visou à determinação de parâmetros para produção ; simultânea das enzimas fitase e tanase através da fermentação sólida, em torta residual de mamona, empregando o fungo Paecilomyces variotii.The present invention aimed at determining parameters for production; simultaneous use of phytase and tanase enzymes through solid fermentation in residual castor cake using the fungus Paecilomyces variotii.

O uso de enzimas na alimentação animal é conhecido e está sendo bem explorado. A maior dificuldade de expandir o uso de enzimas ainda é o custo de produção. Uma alternativa para isto seria a utilização destes resíduos como substrato da fermentação para produção de enzimas.The use of enzymes in animal feed is known and is being well explored. The biggest difficulty in expanding the use of enzymes is still the cost of production. An alternative for this would be the use of these residues as a fermentation substrate for the production of enzymes.

A mamona é uma oleaginosa muito usada para a produção de biodiesel. A torta residual da extração do óleo é de grande utilidade para adubação e também rica em proteínas, abrindo possibilidade da sua utilização como ração animal. Esta segunda aplicação enfrenta o problema da presença da ricina, composto tóxico presente na torta, havendo a necessidade de detoxificá-la antes do destino como ração, fato observado através da utilização do presente invento.Castor bean is an oilseed widely used for the production of biodiesel. The residual cake from oil extraction is very useful for fertilization and also rich in proteins, opening the possibility of its use as animal feed. This second application faces the problem of the presence of ricin, a toxic compound present in the cake, with the need to detoxify it before destiny as a feed, a fact observed through the use of the present invention.

Dessa forma, o uso dos resíduos para alimentação animal representa uma alternativa viável para este setor, assim como para a produção de biocatalizadores através da fermentação sólida.Thus, the use of waste for animal feed represents a viable alternative for this sector, as well as for the production of biocatalysts through solid fermentation.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION PRODUÇÃO DE ENZIMAS POR FERMENTAÇÃO EM ESTADO SÓLIDOENZYME PRODUCTION BY FERMENTATION IN SOLID STATE

A fermentação em estado sólido (FES) proporciona o cultivo de microrganismos em substratos sólidos na ausência de uma fase aquosa livre (Pandey, A. Solid-state fermentation. Biochemistry Engeenering Journal 13, p. 81- 84, 2003). No entanto, o substrato deve apresentar umidade adequada para manter o crescimento e o metabolismo do microrganismo, sem exceder a capacidade de retenção máxima de água pela matriz (Foong, C. W.; Janaun, J.; Krishnaiah, K.; Prabhakar, A. Effect of superficial air velocity on solid state fermentation of palm kernel cake in a lab scale fermenter using locally isolated strain. Industrial Crops and Products 30, p. 114-118, 2009).Solid state fermentation (FES) provides the cultivation of microorganisms on solid substrates in the absence of a free aqueous phase (Pandey, A. Solid-state fermentation. Biochemistry Engeenering Journal 13, p. 81-84, 2003). However, the substrate must have adequate moisture to maintain the growth and metabolism of the microorganism, without exceeding the maximum water retention capacity by the matrix (Foong, CW; Janaun, J .; Krishnaiah, K .; Prabhakar, A. Effect of superficial air velocity on solid state fermentation of palm kernel cake in a lab scale fermenter using locally isolated strain (Industrial Crops and Products 30, p. 114-118, 2009).

A matriz sólida utilizada no processo pode ser tanto a fonte de nutriente quanto simplesmente um suporte impregnado com nutrientes adequados ao desenvolvimento do microrganismo (Pandey, 2003), (Nagao, N.; Matsuyama,T.; Yamamoto, H.; Toda, T. A novel hybrid system of solid state and submerged fermentation with recycle for organic solid waste treatment. ProcessBiochemistry 39, p. 37-43, 2003). Existem diferenças significativas entre os processos de fermentação em estado sólido e fermentação submersa (FS). A principal diferença entre FES e FS é a quantidade de água livre no meio de cultivo. Na FS, a quantidade de sólidos não ultrapassam 50 g/L, enquanto na FES o conteúdo de sóldios varia de 20 a 70% do peso total do meio (Mitchell, D. A.; Losane, B. K. Definition, characteristic and potential. In: Doelie, H.; Mitchell, D. A., Rols, C. E. Solid substrate cultivation. Elsevier Applied Science, p. 1-16,1992).The solid matrix used in the process can be both the source of nutrient and simply a support impregnated with nutrients suitable for the development of the microorganism (Pandey, 2003), (Nagao, N .; Matsuyama, T .; Yamamoto, H .; Toda, T A novel hybrid system of solid state and submerged fermentation with recycle for organic solid waste treatment (ProcessBiochemistry 39, p. 37-43, 2003). There are significant differences between the solid state and submerged fermentation (FS) processes. The main difference between FES and FS is the amount of free water in the culture medium. In FS, the amount of solids does not exceed 50 g / L, while in FES the content of sodium ranges from 20 to 70% of the total weight of the medium (Mitchell, DA; Losane, BK Definition, characteristic and potential. In: Doelie, H .; Mitchell, DA, Rols, CE Solid substrate cultivation (Elsevier Applied Science, p. 1-16,1992).

A FES confere vantagens sobre a FS como a utilização de meios de cultura simples e não hidrossolúveis, compostos de materiais de origem vegetal, como farelos e cascas de arroz, trigo, milho e outros cereais, necessitando de poucos nutrientes adicionais ao meio. Adicionalmente, o custo do meio de fermentação pode representar até 30% do total de uma produção enzimática. Assim, há interesse na utilização de resíduos agroindustriais como substrato, representando, em países como o Brasil, matéria prima abundante e de baixo custo (Graminha, E. B. N.; Gonçalves, A. Z. L; Pirota, R. D. P. B.; Balsalobre, M. A. A.; Da Silva, R. E. Enzyme production by solidstate fermentation: application to animal nutrition. Animal Feed Science and Technology 144, p. 1-22, 2008), (Pandey, 2003). Devido ao baixo teor de umidade e a ausência de água livre no meio, a probabilidade de contaminação por bactérias é reduzida. A pequena quantidade de água empregada na FES também implica em vantagens, tais como menor reacional e maior concentração do produto (Nagao, 2003), (Mitchell, 1992) (Mohapatra, P. K.; Maity, C.; Rao, R. S.; Pati, B. R.; Mondai, K. C. Tannase production by Bacillus licheniformis KBR6: Optimization of submerged culture conditions by Taguchi DOE methodology. Food Research International 42, p. 430-435, 2009.; Singhania, R. R.; Patel, A. K.; Soccol, C. R.; Pandey, A. Recent advances in solidstate fermentation. Biochemical Engineering Journal 44, p. 13-18, 2009).FES provides advantages over FS such as the use of simple and non-water-soluble culture media, composed of materials of plant origin, such as bran and husks of rice, wheat, corn and other cereals, requiring few additional nutrients in the medium. In addition, the cost of the fermentation medium can represent up to 30% of the total enzyme production. Thus, there is interest in the use of agro-industrial waste as a substrate, representing, in countries like Brazil, abundant and low-cost raw material (Gruncie, EBN; Gonçalves, AZ L; Pirota, RDPB; Balsalobre, MAA; Da Silva, RE Enzyme production by solidstate fermentation: application to animal nutrition Animal Feed Science and Technology 144, p. 1-22, 2008), (Pandey, 2003). Due to the low moisture content and the absence of free water in the medium, the likelihood of contamination by bacteria is reduced. The small amount of water used at FES also implies advantages, such as less reaction and higher product concentration (Nagao, 2003), (Mitchell, 1992) (Mohapatra, PK; Maity, C .; Rao, RS; Pati, BR ; Mondai, KC Tannase production by Bacillus licheniformis KBR6: Optimization of submerged culture conditions by Taguchi DOE methodology.Food Research International 42, p. 430-435, 2009; Singhania, RR; Patel, AK; Soccol, CR; Pandey, A Recent advances in solidstate fermentation (Biochemical Engineering Journal 44, p. 13-18, 2009).

Dentre as características da FES, a baixa atividade de água do meio de cultivo sólido influencia nos aspectos fisiológicos dos microrganismos, tais como no seu crescimento vegetatívo, esporulação, germinação de esporos, produção de enzimas e atividade enzimática (Graminha, 2008). A FES pode, em alguns casos, ser economicamente mais interessante na produção de enzimas. George e colaboradores (George, S.; Raju, V.; Subramanian, T. V.; Jayaraman, K. Comparative study of protease production in solid substrate fermentation versus submerged fermentation. Bioprocess Engineering 16, p. 381-382, 1997) compararam a produção de protease entre a fermentação em estado sólido e submersa. Os autores relataram que para um mesmo rendimento do produto, foram utilizados 100 mL de nutrientes em FS e 1 g para FES.Among the characteristics of FES, the low water activity of the solid culture medium influences the physiological aspects of microorganisms, such as their vegetative growth, sporulation, spore germination, enzyme production and enzymatic activity (Gruncie, 2008). FES may, in some cases, be more economically interesting in the production of enzymes. George and colleagues (George, S .; Raju, V .; Subramanian, TV; Jayaraman, K. Comparative study of protease production in solid substrate fermentation versus submerged fermentation. Bioprocess Engineering 16, p. 381-382, 1997) compared production protease between solid and submerged fermentation. The authors reported that for the same product yield, 100 mL of nutrients were used in FS and 1 g for FES.

PRODUÇÃO DE RAÇÃO ANIMAL UTILIZANDO RESÍDUOS AGRÍCOLASANIMAL FEED PRODUCTION USING AGRICULTURAL WASTE

A economia brasileira é uma das mais importantes economias do mundo e baseia-se, principalmente, na agricultura. Entretanto, a grande produção desses materiais agrícolas gera grandes quantidades de resíduos. Nos últimos anos houve um aumento na tentativa de tornar mais eficiente a utilização desses resíduos cuja disposição no meio ambiente causam sérios problemas de poluição (Soccol, C. R.; Vandenbergher, L. P. S. Overview of applied solid-state fermentation in Brazil. Biochemical Engineering Journal 13, p. 205-218, 2003).The Brazilian economy is one of the most important economies in the world and is based mainly on agriculture. However, the large production of these agricultural materials generates large amounts of waste. In recent years there has been an increase in the attempt to make the use of these wastes more efficient, the disposal of which in the environment causes serious pollution problems (Soccol, CR; Vandenbergher, LPS Overview of applied solid-state fermentation in Brazil. Biochemical Engineering Journal 13, p 205-218, 2003).

Resíduos agroindustriais são amplamente produzidos pela atividade humana, agrícola e industrial. Dentre os resíduos produzidos em quantidades significativas pela atividade industrial brasileira, podemos citar: casca, palha e farelo de arroz; palha e farelo de trigo; bagaço de cana; folha de mandioca; bagaço de laranja e torta de mamona (Schieber, A.; Stintzing, F. C.; Carle, R. By-products of plant food processing as a source of functional compounds - recent developments. Trends in Food Science ^Technology 12, p. 401-413, 2001); (Graminha, 2008).Agro-industrial waste is widely produced by human, agricultural and industrial activity. Among the residues produced in significant quantities by the Brazilian industrial activity, we can mention: husk, straw and rice bran; wheat straw and bran; sugarcane bagasse; cassava leaf; orange pomace and castor bean pie (Schieber, A .; Stintzing, FC; Carle, R. By-products of plant food processing as a source of functional compounds - recent developments. Trends in Food Science ^ Technology 12, p. 401- 413, 2001); (Gririnha, 2008).

A maioria destes produtos apresenta potencial nutricional e assim, apresentam inúmeras possibilidades para aplicação, como a produção de biomassa microbiana para alimentação animal, ou seja, o uso destes resíduos como substratos para cultivo de microrganismos capazes de biodegradá-los para obtenção de nutrientes para seu desenvolvimento (Goel, G.; Puniya, A. K.; Aguilar, C. N.; Singh, K. Interation of gut microflora with tannins in feeds. Naturwissenschaften 92, p. 497-503, 2005.; Cao, L; Wang, W.; Yang, C.; Yang, Y.; Diana, J.; Yakupitiyage, A.; Luo, Z.; Li, D. Application of microbial phytase in fish feed. Enzyme and Microbial Technology 40, p. 497-507, 2007. ; Kuhad, R. G; Singh, A.; Tripathi, K. K.; Saxena, R. K.; Eriksson, K. E. L. Microrganisms as an alternative source of protein. Nutrition Reviews 55, p. 65-75, 1997).Most of these products have nutritional potential and thus have numerous possibilities for application, such as the production of microbial biomass for animal feed, that is, the use of these residues as substrates for the cultivation of microorganisms capable of biodegrading them to obtain nutrients for their development (Goel, G .; Puniya, AK; Aguilar, CN; Singh, K. Interaction of gut microflora with tannins in feeds. Naturwissenschaften 92, p. 497-503, 2005; Cao, L; Wang, W .; Yang , C .; Yang, Y .; Diana, J .; Yakupitiyage, A .; Luo, Z .; Li, D. Application of microbial phytase in fish feed.Enzyme and Microbial Technology 40, p. 497-507, 2007. ; Kuhad, R. G; Singh, A .; Tripathi, KK; Saxena, RK; Eriksson, KEL Microrganisms as an alternative source of protein. Nutrition Reviews 55, p. 65-75, 1997).

Genericamente, as rações são materiais de fontes orgânicas com a finalidade de nutrir adequadamente o animal. As principais características de uma ração são a disponibilidade energética, quantidade de fibras (importantes para a digestibilidade) e proteínas suplementares, principalmente aminoácidos essenciais (González-Martín, I.; Alvarez-Garcia, N.; Hernández-Andaluz, J. L. Instantaneous determination of crude proteins, fat and fibre in animal feeds using near infrared reflectancespectroscopy technology and remote reflectance fibre-optic probe. Animal Feed Science and Technology 128, p. 165-171, 2006); (Makkar, H. P. S. Review: Effects and fate of tannins in ruminant animals, adaptation to tannins, and strategies to overcome detrimental effects of feeding tannin-rich feeds. Small Ruminant Research 49, p. 241- 256, 2003).Generally, feeds are materials from organic sources in order to properly nourish the animal. The main characteristics of a ration are the energy availability, quantity of fibers (important for digestibility) and supplementary proteins, mainly essential amino acids (González-Martín, I .; Alvarez-Garcia, N .; Hernández-Andaluz, JL Instantaneous determination of crude proteins, fat and fiber in animal feeds using near infrared reflectancespectroscopy technology and remote reflectance fiber-optic probe (Animal Feed Science and Technology 128, p. 165-171, 2006); (Makkar, H. P. S. Review: Effects and fate of tannins in ruminant animals, adaptation to tannins, and strategies to overcome detrimental effects of feeding tannin-rich feeds. Small Ruminant Research 49, p. 241- 256, 2003).

Rações produzidas com sub-produtos agrícolas ou resíduos de indústrias alimentícias são utilizados freqüentemente, isso porque há grande disponibilidade de resíduos devido à alta produção de alimentos (Bampidis, V. A.; Robinson, P. H. Citrus by-products as ruminant feeds: a review. Animal Feed Science and Technology 128, p. 175-217, 2006). A utilização deste tipo de ração pode trazer alguns benefícios para os animais e, conseqüentemente, para os produtos deles obtidos. Um exemplo disso é a maior produtividade e qualidade da carne e do leite (Vasta, V.; Nudda, A.; Cannas, A.; Lanza, M.; Priolo, A. Alternative feed resources and their effects on the quality of meat and milk from small ruminants. Animal Feed Science and Technology 147, p. 223-246, 2008). Porém, estas rações devem ser cuídadosamente formuladas para garantir que os compostos antinutricionais, especialmente fitatos e taninos, não interfiram de forma negativa na saúde do animal. Estes compostos podem causar mudanças na estrutura e composição dos ácidos graxos do leite e também da carne (Hérvas, G.; Frutos, P.; Giráldez, F. J.; Mantecón, A. R.; Del Pino, M. C. A.; Effect of different doses of quebracho tannins extract on rumen fermentation in ewes. Animal Feed Science and Technology 109, p. 65-78, 2003).Rations produced with agricultural by-products or residues from the food industries are frequently used, because there is a high availability of residues due to the high production of food (Bampidis, VA; Robinson, PH Citrus by-products as ruminant feeds: a review. Animal Feed Science and Technology 128, pp. 175-217, 2006). The use of this type of feed can bring some benefits to animals and, consequently, to the products obtained from them. An example of this is the higher productivity and quality of meat and milk (Vasta, V .; Nudda, A .; Cannas, A .; Lanza, M .; Priolo, A. Alternative feed resources and their effects on the quality of meat and milk from small ruminants, Animal Feed Science and Technology 147, pp. 223-246, 2008). However, these diets must be carefully formulated to ensure that antinutritional compounds, especially phytates and tannins, do not negatively interfere with the animal's health. These compounds can cause changes in the structure and composition of fatty acids in milk and also in meat (Hérvas, G .; Frutos, P .; Giráldez, FJ; Mantecón, AR; Del Pino, MCA; Effect of different doses of quebracho tannins extract on rumen fermentation in ewes (Animal Feed Science and Technology 109, pp. 65-78, 2003).

Na aqüicultura, algumas rações formuladas com farelo de soja são interessantes como fontes alternativas às fontes protéicas de peixes, eliminando assim proteínas de origem animal na formulação da ração (Carter, C. G.; Hauler, R. C. Fish meal replacement by plant meals in extruded feeds for Atlantic salmon, Salmo saiar L Aquaculture 185, p. 299-311, 2000). Um estudo mostrou que o salmão (Hippoglossus hippoglossus L) necessita de uma concentração mínima de 35% de proteínas em sua alimentação para seu crescimento, sendo necessária a utilização de resíduos agroindustriais que apresentam essa concentração, sem a necessidade de suplementação de outros produtos (Arnason, J.; Imsland, A. K.; Gústavsson, A.; Gunnarsson, S.; Arnarson, I.; Reynisson, H.; Jónsson, A. F.; Smáradóttir, H.; Thorarensen, H. Optimum feed formulation for Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus L: Minimum protein content in diet for maximum growth. Aquaculture 291, p. 188-191, 2009). Existem rações suplementados com resíduos de camarão fermentados, que apresentaram uma maior disponibilização de aminoácidos essenciais em relação à ração contendo resíduo não fermentado (Narayan, B.; Velappan, S. P.; Zituji, S. P.; Manjabhatta, S. N. Yield and chemical composition of fractions from fermented shrimp biowaste. l/Vαste Management & Research 28, p. 64-70, 2009).In aquaculture, some diets formulated with soybean meal are interesting as alternative sources to protein sources of fish, thus eliminating animal proteins in the formulation of the feed (Carter, CG; Hauler, RC Fish meal replacement by plant meals in extruded feeds for Atlantic salmon, Salmo saiar L Aquaculture 185, pp. 299-311, 2000). A study showed that salmon (Hippoglossus hippoglossus L) needs a minimum concentration of 35% of proteins in its food for its growth, being necessary the use of agroindustrial residues that present this concentration, without the need of supplementation of other products (Arnason , J .; Imsland, AK; Gústavsson, A .; Gunnarsson, S .; Arnarson, I .; Reynisson, H .; Jónsson, AF; Smáradóttir, H .; Thorarensen, H. Optimum feed formulation for Atlantic halibut (Hippoglossus hippoglossus L: Minimum protein content in diet for maximum growth. Aquaculture 291, p. 188-191, 2009) There are diets supplemented with fermented shrimp residues, which showed a greater availability of essential amino acids in relation to the diet containing unfermented residue (Narayan , B .; Velappan, SP; Zituji, SP; Manjabhatta, SN Yield and chemical composition of fractions from fermented shrimp biowaste. L / Vαste Management & Research 28, p. 64-70, 2009).

PRODUÇÃO DE MAMONAMAMMON PRODUCTION

A mamona, Ricinus communis, é cultivada em regiões tropicais para utilização do seu óleo, que está presente na semente, o qual é extensivamente usado para propósitos industriais e medicinais (Anandan, S.; Kumar, G. K. A.; Ghosh, J.; Ramachandra, K. S. Effect of different physical and chemical treatments on detoxification of ricin in castor cake. Animal Feed Science and Technology 120, p. 159-168, 2005); (Jones, D. B. Proteins of the castor bean-their preparation,, properties, and utilization. The Journal of The American Oil Chemists' Society, July, p. 247-251, 1947). Os principais países produtores são a índia, com 60% da produção mundial e China, com 20%. O Brasil em 2002 produziu 37.000 toneladas de óleo, representando somente 7,5% da produção mundial (Savy Filho, A. Mamona: Tecnologia Agrícola. Campinas. SP: EMOPI, 2005). Mas este cenário está mudando com a substituição gradual da obtenção de energia via fontes petrolíferas para o óleo vegetal, incluindo o óleo de mamona.Castor bean, Ricinus communis, is grown in tropical regions to use its oil, which is present in the seed, which is used extensively for industrial and medicinal purposes (Anandan, S .; Kumar, GKA; Ghosh, J .; Ramachandra, KS Effect of different physical and chemical treatments on detoxification of ricin in castor cake (Animal Feed Science and Technology 120, p. 159-168, 2005); (Jones, D. B. Proteins of the beaver bean-their preparation ,, properties, and utilization. The Journal of The American Oil Chemists' Society, July, p. 247-251, 1947). The main producing countries are India, with 60% of world production and China, with 20%. In 2002, Brazil produced 37,000 tons of oil, representing only 7.5% of world production (Savy Filho, A. Mamona: Agricultural Technology. Campinas. SP: EMOPI, 2005). But this scenario is changing with the gradual substitution of obtaining energy from petroleum sources for vegetable oil, including castor oil.

A torta residual de mamona, resíduo da extração do óleo, representa metade do peso da semente e apresenta uma quantidade de 34 - 36% de proteínas (Gowda, N. K. S.; Pal, D. T.; Srinivas, R. B.; Bharadwaj, U.; Sridhar, M.; Satyanarayana, M. L; Prasad, C. S.; Ramachandra, K. S.; Sampath, K. Evaluation of castor (Ricinus communis) seed cake in the total mixed ration for sheep. Journal of the Science of Food and Agriculture 89, p. 216-220, 2008); (Anandan, 2005); 20% de fibras, 0,7% de cálcio; 0,8% de fósforo e 4% de extrato etéreo (Souza, R. M. Efeito do farelo de mamona detoxificado sobre os valores hematológicos de suínos. Dissertação de Mestrado. Universidade Federal de Minas Gerais, Minas Gerais, 1979). Apesar disso, a torta de mamona não pode ser usada como fonte de proteínas devido à sua toxicidade, sendo usada geralmente como fertilizante orgânico (Jones, 1947). Dentre as toxinas presentes estão a ricinina, a albumina 2S e a ricina.Residual castor oil cake, residue from oil extraction, represents half the weight of the seed and has an amount of 34 - 36% protein (Gowda, NKS; Pal, DT; Srinivas, RB; Bharadwaj, U .; Sridhar, M .; Satyanarayana, M. L; Prasad, CS; Ramachandra, KS; Sampath, K. Evaluation of castor (Ricinus communis) seed cake in the total mixed ration for sheep. Journal of the Science of Food and Agriculture 89, p. 216 -220, 2008); (Anandan, 2005); 20% fiber, 0.7% calcium; 0.8% phosphorus and 4% ether extract (Souza, R. M. Effect of detoxified castor meal on hematological values of swine. Master's Dissertation. Federal University of Minas Gerais, Minas Gerais, 1979). Despite this, castor bean cake cannot be used as a source of protein due to its toxicity, being generally used as an organic fertilizer (Jones, 1947). Among the toxins present are ricinin, albumin 2S and ricin.

A ricinina é um alcalóide tóxico denominado l,2-dihidro-4-metoxi-l-metil-2- oxo-3-piridinocarbonitrila (CgHgNzC^), presente na torta de mamona e de baixa toxicidade (Beltrão, N. E. M.; Lima, R. L. S. Aplicação do óleo de mamona como fonte de energia: Biodiesel. In: Azevedo, D. M. P.; Beltrão, N. E. M. (Ed.). OAgronegódo da mamona no Brasil. 23 Edição, Embrapa Informação Tecnológica, Brasília-DF, p. 395- 416,2007).Ricinin is a toxic alkaloid called 1,2-dihydro-4-methoxy-1-methyl-2-oxo-3-pyridinocarbonitrile (CgHgNzC ^), present in castor bean cake and of low toxicity (Beltrão, NEM; Lima, RLS Castor oil application as an energy source: Biodiesel. In: Azevedo, DMP; Beltrão, NEM (Ed.). Castor agro-business in Brazil. 23 Edition, Embrapa Technological Information, Brasília-DF, p. 395- 416,2007 ).

O complexo alergênico denominado antigamente de CB-1A (Castor Bean Allergen), atualmente mencionado como Albumina 2S está presente também em nozes e outras sementes como castanha do maranhão, avelã, mostarda e algodão (Breiteneder, H.; Radauer, C. A classification of plant food allergens. Journal ofThe allergenic complex formerly known as CB-1A (Castor Bean Allergen), currently referred to as Albumin 2S, is also present in nuts and other seeds such as Brazil nut, hazelnut, mustard and cotton (Breiteneder, H .; Radauer, C. A classification of plant food allergens.

Allergy and Clinical Immunology 113, p. 821-30, 2004). Há muitos anos que a presença desta toxina é conhecida, no entanto, os tratamentos aplicados à torta no que se referem à detoxificação são geralmente ineficientes (Anandan, 2005).Allergy and Clinical Immunology 113, p. 821-30, 2004). The presence of this toxin has been known for many years, however, the treatments applied to the pie with regard to detoxification are generally inefficient (Anandan, 2005).

A ricina (n° CAS: 9009-86-3) é uma das mais potentes fitotoxinas conhecidas, sendo classificada como uma proteína inativadora de ribossomos (RIP) do tipo 2, que são heterodímeros compostos de duas cadeias unidos por pontes dissulfeto: cadeia A, enzimaticamente ativa; e a cadeia B, ligante de receptores, descrito por Stírpe e colaboradores (Stírpe, F.; Batelli, M. G. Ribossome-inactívating proteins: progress and problems. Cellular and Molecular Life Sciences 63, p. 1850-1866, 2006), que pode ser visualizado no Anexo 1, de Rutenber (Rutenber, E.; Robertus, J. D. Structure of ricin B-chain at 2.5 Â resolution. Proteins: Structure, Funcion and Genetics 10, p. 260- 269,1991).Ricin (CAS No: 9009-86-3) is one of the most potent phytotoxins known, being classified as a type 2 ribosome inactivating protein (RIP), which are heterodimers composed of two chains joined by disulfide bridges: chain A , enzymatically active; and the B chain, a ligand of receptors, described by Stírpe and collaborators (Stírpe, F .; Batelli, MG Ribossome-inactivating proteins: progress and problems. Cellular and Molecular Life Sciences 63, p. 1850-1866, 2006), which can be viewed in Appendix 1, by Rutenber (Rutenber, E .; Robertus, JD Structure of ricin B-chain at 2.5 Â resolution. Proteins: Structure, Funcion and Genetics 10, p. 260- 269,1991).

A cadeia A remove um resíduo adenina numa região "loop" do RNA ribossomico, com essa modificação, estes ribossomos não podem dar suporte à síntese de proteínas, como pode ser visualizado na Figura 1. Esta inatívação pode ser efetuada na proporção de uma ricina para cada 2.000 ribossomos a cada minuto, uma velocidade em que a célula não consegue acompanhar (Olsnes, S.; Fernandez- Puemtes, C.; Carrasco, L; Vazquez, D. Ribosome inactivation by the toxin lectins abrin and ricin. Kinetics of the enzimic activity of the toxin A-chain. European Journal of Biochemistry, v. 60, p. 281-288,1975).The A chain removes an adenine residue in a "loop" region of the ribosomal RNA, with this modification, these ribosomes cannot support protein synthesis, as can be seen in Figure 1. This inactivation can be performed in the proportion of a ricin to every 2,000 ribosomes every minute, a speed at which the cell cannot keep up (Olsnes, S .; Fernandez-Puemtes, C .; Carrasco, L; Vazquez, D. Ribosome inactivation by the toxin lectins abrin and ricin. Kinetics of the enzimic activity of the A-chain toxin (European Journal of Biochemistry, v. 60, p. 281-288,1975).

A ricina por ser termossensível, poderia facilmente ser inativada por qualquer processo de cozimento ou autoclavagem (Anandan, 2005), mas este processo não apresenta viabilidade para aplicação em escala industrial devido ao alto custo. Para solucionar esse problema, uma detoxificação via fermentação poderia ser realizada (Anandan, 2005); (Godoy, M. G. Produção de lipase microbiana e detoxificação simultânea de rejeitos agroindustriais. Dissertação de Mestrado, IQ-UFRJ - RJ, 2009), fato realizado pelo presente invento.Because ricin is thermosensitive, it could easily be inactivated by any cooking or autoclaving process (Anandan, 2005), but this process is not viable for application on an industrial scale due to the high cost. To solve this problem, a detoxification via fermentation could be performed (Anandan, 2005); (Godoy, M. G. Production of microbial lipase and simultaneous detoxification of agro-industrial waste. Master's Dissertation, IQ-UFRJ - RJ, 2009), fact accomplished by the present invention.

TANINOSE TANASETANINOSIS TANASE

Os taninos são um grupo de compostos fenólicos com alta massa molecular, solúveis em água, capazes de precipitar proteínas e de se ligarem a metais (quelantes). Estes compostos se complexam com a celulose, pectina e amido tornando-os insolúveis. São classificados em dois grupos, os taninos hidrolisáveis, como os elagitaninos e galotaninos, e condensados, também nomeados por proantocianidinas (Gross, G. G. From lignins to tannins: forty years of enzyme studies on the biosynthesis of phenolic compounds. Phytochemistry 69, p. 3018-3031, 2008.; Waghorn, 2008).Tannins are a group of phenolic compounds with high molecular weight, soluble in water, capable of precipitating proteins and binding to metals (chelators). These compounds are complexed with cellulose, pectin and starch making them insoluble. They are classified in two groups, hydrolyzable tannins, such as elagitanines and galotanins, and condensates, also named by proanthocyanidins (Gross, GG From lignins to tannins: forty years of enzyme studies on the biosynthesis of phenolic compounds. Phytochemistry 69, p. 3018 -3031, 2008; Waghorn, 2008).

Os taninos hidrolisáveis (Figura 2) são unidos por ligações ésteres entre grupos de ácido gálico e resíduo de glicose através de ligações esterásicas e ligações depsidásicas (Mueller-Harvey, I. Analysis of hydrolysable tannins. Animal Feed Science and Technology 91, p. 3-20, 2001). A unidade básica (monômero) destes taninos são os polióis, que são ácidos gálicos esterificados geralmente com glicose em seus grupos hidroxilas (galotaninos ou elagitaninos) (Battestin, V.; Matsuda, L K.; Macedo, G. A. Fontes e aplicações de taninos e tanases em alimentos. Alimentos e Nutrição 15, p. 63-72 2004); (Gross, 2008).Hydrolyzable tannins (Figure 2) are joined by ester bonds between groups of gallic acid and glucose residue through esterase bonds and depsidase bonds (Mueller-Harvey, I. Analysis of hydrolysable tannins. Animal Feed Science and Technology 91, p. 3 -20, 2001). The basic unit (monomer) of these tannins are polyols, which are gallic acids esterified generally with glucose in their hydroxyl groups (galotanins or elagitanines) (Battestin, V .; Matsuda, L K .; Macedo, GA Sources and applications of tannins and tannins in food, Food and Nutrition 15, pp. 63-72 2004); (Gross, 2008).

Os taninos condensados (Figura 3) são mais vastamente distribuídos que os hidrolisáveis no reino vegetal, eles são condensados devido à sua estruturação compacta (Mutabaruka, R.; Hairiah, K.; Cadisch, G. Microbial degradation of hydrolysable and condensed tannin polyphenol-protein complexes in soils from different land-use histories. Soil Biology & Biochemistry 39, p. 1479-1492, 2007). Eles estão presentes em grande quantidade nos alimentos, podem conter de 2 a 50 unidades flavonóides. Os condensados são resistentes a hidrólise, devido à ausência de ligações ésteres e depsídicas (Battestin, 2004); (Gross, 2008).Condensed tannins (Figure 3) are more widely distributed than hydrolysables in the plant kingdom, they are condensed due to their compact structure (Mutabaruka, R .; Hairiah, K .; Cadisch, G. Microbial degradation of hydrolysable and condensed tannin polyphenol- protein complexes in soils from different land-use histories (Soil Biology & Biochemistry 39, p. 1479-1492, 2007). They are present in large quantities in food, they can contain from 2 to 50 flavonoid units. Condensates are resistant to hydrolysis, due to the absence of ester and depsidic bonds (Battestin, 2004); (Gross, 2008).

Taninos são frequentemente distribuídos em diferentes partes das plantas como sementes, flores, casca e folhas. Ocorrem naturalmente no metabolismo secundário de vegetais e têm sido considerado o quarto mais abundante constituinte, depois de celulose, hemicelulose e lignina (Manjit; Yadav, A.; Aggarwal, N. K.; Kumar, K.; Kumar, A. Tannase production by Aspergillus fumigatus MA under solid-state fermentation. World Journal of Microbiologyand Biotechnology 24, p. 3023-3030, 2008). Estes compostos inibem o crescimento de muitos microrganismos por se complexarem com proteínas. Estas características são altamente antinutricionais e impedem a utilização de plantas ricas em taninos para ração animal (Sabu, A.; Pandey, A.; Daud, M. J.; Szakacs, G. Tamarind seed powder and palm kernel cake: two novel agroresidues for the production of tannase under solid state fermentation by Aspergillus nigerATCC 16620. Bioresource Technology 96, p. 1223-1228,2005).Tannins are often distributed in different parts of plants such as seeds, flowers, bark and leaves. They occur naturally in the secondary metabolism of vegetables and have been considered the fourth most abundant constituent, after cellulose, hemicellulose and lignin (Manjit; Yadav, A .; Aggarwal, NK; Kumar, K .; Kumar, A. Tannase production by Aspergillus fumigatus MA under solid-state fermentation (World Journal of Microbiology and Biotechnology 24, p. 3023-3030, 2008). These compounds inhibit the growth of many microorganisms by complexing with proteins. These characteristics are highly anti-nutritional and prevent the use of plants rich in tannins for animal feed (Sabu, A .; Pandey, A .; Daud, MJ; Szakacs, G. Tamarind seed powder and palm kernel cake: two novel agroresidues for the production of tannase under solid state fermentation by Aspergillus nigerATCC 16620. Bioresource Technology 96, p. 1223-1228,2005).

O efeito negativo de taninos na nutrição animal é devido à sua capacidade dé se ligar a macromoléculas, diminuindo a absorção destes componentes. Contudo, baixos níveis da concentração de taninos (40 g/kg de matéria seca) na ração têm demonstrado um aumento na assimilação de nitrogênio em ruminantes, rendendo maior taxa de crescimento e produção de leite (Belmares, R.; Contreras-Esquivel, J.; Rodríguez-Herrera, R.; Coronel, A. R.; Aguilar, C. N. Microbial production of tannase:. an enzyme with potential use in food industry. Lebensmittel-Wissenschaft und-; Technologic 37, p. 857-864, p. 2004); (Min, B. R.; Barry, T. N.; Attwood, G. T.; McNabb, W. C. The effect of condensed tannins on the nutrition and health of ruminants fed fresh temperate forages: a review. Animal Feed Science and Technology 106, p. 3-19, 2003).The negative effect of tannins on animal nutrition is due to their ability to bind to macromolecules, reducing the absorption of these components. However, low levels of tannin concentration (40 g / kg dry matter) in the feed have shown an increase in nitrogen assimilation in ruminants, yielding a higher growth rate and milk production (Belmares, R .; Contreras-Esquivel, J .; Rodríguez-Herrera, R .; Coronel, AR; Aguilar, CN Microbial production of tannase :. an enzyme with potential use in food industry. Lebensmittel-Wissenschaft und-; Technologic 37, p. 857-864, p. 2004) ; (Min, BR; Barry, TN; Attwood, GT; McNabb, WC The effect of condensed tannins on the nutrition and health of ruminants fed fresh temperate forages: a review. Animal Feed Science and Technology 106, p. 3-19, 2003 ).

A tanase (EC 3.1.1.20) ou tanino-acil-hidrolase (TAH) catalisa a hidrólise de ligações ésteres de ácido gálico (Figura 4) nas moléculas de taninos hidrolisáveis (Kumar, R.; Sharma, J.; Singh, R. Production of tannase from Aspergillus rubber under solid-state fermentation using jamun (Syzygium cumini} leaves. Microbiological Research 162, p. 384-390, 2007); (Trevino-Cueto, B.; Luis, M.; Contreras-Esquivel, J. C.; Rodríguez, R.; Aguilera, A.; Aguilar, C. N. Gallic acid and tannase accumulation during fungal solid state culture of a tannin-rich desert plant (Larrea tridentata Cov.). Bioresource Technology 98, p. 721-724, 2007). Esta enzima é produzida por alguns fungos filamentosos, principalmente das espécies: Aspergillus, Penicillium, Fusarium e Trichoderma, mas também pode ser produzida por bactérias do gênero Bacillus, Corynebacterium, Klebsíela, Streptococcus e Selenomonas.Tannase (EC 3.1.1.20) or tannin-acyl hydrolase (TAH) catalyzes the hydrolysis of ester linkages of gallic acid (Figure 4) in hydrolyzable tannin molecules (Kumar, R .; Sharma, J .; Singh, R. Production of tannase from Aspergillus rubber under solid-state fermentation using jamun (Syzygium cumini} leaves. Microbiological Research 162, p. 384-390, 2007); (Trevino-Cueto, B .; Luis, M .; Contreras-Esquivel, JC ; Rodríguez, R .; Aguilera, A .; Aguilar, CN Gallic acid and tannase accumulation during fungal solid state culture of a tannin-rich desert plant (Larrea tridentata Cov.). Bioresource Technology 98, p. 721-724, 2007) This enzyme is produced by some filamentous fungi, mainly of the species: Aspergillus, Penicillium, Fusarium and Trichoderma, but it can also be produced by bacteria of the genus Bacillus, Corynebacterium, Klebsíela, Streptococcus and Selenomonas.

Vegetais também produzem tanase para acelerar o processo de amadurecimento de frutas (Aissam, H.; Errachidi, F.; Penninckx, M. J.; Merzouki, M.;Vegetables also produce tannins to accelerate the fruit ripening process (Aissam, H .; Errachidi, F .; Penninckx, M. J .; Merzouki, M .;

Benlemlih, M. Production of tannase by Aspergillus niger HA37 growing on tannic acid and olive Mill waste waters. World Journal of Microbiology & Biotechnology 21, p. 609-614, 2005); (Batra, A.; Saxena, R. K. Potential tannase producers from the genera Aspergillus and Penicillium. Process Biochemistry 40, p. 1553-1557, 2005); (Hamdy, H. S.; Purification and characterization of a newly isolated stable long-life tannase produced by Fusarium subglutinans - Wollenweber and Reinking. Journal of Pharmaceutical Innovation 3, p. 142-151, 2008); (Aguilar, C. N.; Gutiérrez-Sánchez, G. Review: sources, properties, applications and potential uses of tannin acyl hydrolase. Food Science and Technology International 7, p. 373-382, 2001b); (Deschamps, A. M.; Otuk, G.; Lebeault, J. M. Production of tannase and degradation of chestnut tannin by bacteria. Journal of Fermentation Technology 61, p. 55-59,1983); (Rodrigues, T. H. S.; Dantas, M. A. A.; Pinto, G. A. S.; Gonçalves, L. R. B. Tannase production by solid- state fermentation of cashew apple bagasse. Applied Biochemistry and Biotechnology 136-140, p. 675-688, 2007); (Rodríguez, H.; Rivas, B.; Gómez-Cordovés, C.; Munoz, R. Characterization of tannase activity in cell-free extracts of Lactobacillus plantarum CECT 748T. International Journal of Food Microbiology 121, p. 92-98, 2008); (Van de Lagemaat, J.; Pyle, D. L Modelling the uptake and growth kinetics of Penicillium glabrum in a tannic acid-containing solid-state fermentation for tannase production. Process Biochemistry 40, p. 1773-1782, 2005); (Purohit, J. S.; Dutta, J. R.; Nanda, R. K.; Banerjee, R. Strain improvement for tannase production from coculture of Aspergillus foetidus and Rhizopus oryzae. Bioresource Technology 97, p. 795-801, 2006); (Belmares, 2004).Benlemlih, M. Production of tannase by Aspergillus niger HA37 growing on tannic acid and olive Mill waste waters. World Journal of Microbiology & Biotechnology 21, p. 609-614, 2005); (Batra, A .; Saxena, R. K. Potential tannase producers from the genera Aspergillus and Penicillium. Process Biochemistry 40, p. 1553-1557, 2005); (Hamdy, H. S .; Purification and characterization of a newly isolated stable long-life tannase produced by Fusarium subglutinans - Wollenweber and Reinking. Journal of Pharmaceutical Innovation 3, p. 142-151, 2008); (Aguilar, C. N .; Gutiérrez-Sánchez, G. Review: sources, properties, applications and potential uses of tannin acyl hydrolase. Food Science and Technology International 7, p. 373-382, 2001b); (Deschamps, A. M .; Otuk, G .; Lebeault, J. M. Production of tannase and degradation of chestnut tannin by bacteria. Journal of Fermentation Technology 61, p. 55-59,1983); (Rodrigues, T. H. S .; Dantas, M. A. A .; Pinto, G. A. S .; Gonçalves, L. R. B. Tannase production by solid-state fermentation of cashew apple bagasse. Applied Biochemistry and Biotechnology 136-140, p. 675-688, 2007); (Rodríguez, H .; Rivas, B .; Gómez-Cordovés, C .; Munoz, R. Characterization of tannase activity in cell-free extracts of Lactobacillus plantarum CECT 748T. International Journal of Food Microbiology 121, p. 92-98, 2008); (Van de Lagemaat, J .; Pyle, D. L Modeling the uptake and growth kinetics of Penicillium glabrum in a tannic acid-containing solid-state fermentation for tannase production. Process Biochemistry 40, p. 1773-1782, 2005); (Purohit, J. S .; Dutta, J. R .; Nanda, R. K .; Banerjee, R. Strain improvement for tannase production from coculture of Aspergillus foetidus and Rhizopus oryzae. Bioresource Technology 97, p. 795-801, 2006); (Belmares, 2004).

A tanase apresenta inúmeras aplicações como: • Ração Animal: o emprego de enzimas em rações torna possível aumentar a assimilação dos nutrientes nele contido, como a quebra de fatores antinutricionais. Ao mesmo tempo reduz os custos para melhoramento da ração, já que esta enzima pode ser produzida via fermentação (Battestin, 2004; Graminha 2009). Existem estudos em que se utilizaram a ação da tanase, produzida por Paecilomyces variotii, em grãos de sorgo tipo vassoura sobre os fatores antinutricionais, neste caso os taninos. Nestes estudos foram verificadas nas amostras tratadas com a tanase uma redução dos taninos, aumento de fósforo, melhora na digestibilidade e diminuição da excreção de fósforo, em comparação ao sorgo cru (Schons, P. F. Detanificação e desfitinização de grãos de sorgo (Sorghum bicolor) por tanase e fitase e estudo biológico. Dissertação de Mestrado - UNICAMP-FEA, 2009). • Preparação de Chás Instantâneos: uma das bebidas mais consumidas no mundo, pelo seu aroma, sabor e principalmente efeitos medicinais. Na preparação destes chás, que são muitas vezes na forma gelada, produz um precipitado insolúvel. Este precipitado é o complexo de polifenóis, que é o principal problema detectado. A tanase, adicionada ao processo do produto, ' catalisa a quebra das ligações ésteres, que acaba clivando os compostos insolúveis, diminuindo sua turbidez e aumentando sua qualidade, já que a enzima libera compostos fenólicos e voláteis (Lekha, P. K.; Lonsane, B. K. Production and application of tannin acyl hydrolase: State of the art. Advances in Applied Biochemistry and Microbiology 44, p. 215-260, 1997); (Khokhar, S.; Magnusdottir, S. G. M. Total phenol, catechin, and caffeine contents of teas commonly consumed in the United Kingdom. Journal of Agricultural and FoodChemistry 50, p. 565-570,2002). • Fabricação de Cervejas: as cervejas apresentam compostos polifenólicos provenientes do malte. Assim a tanase cliva estes compostos e diminui sua turbidez, tornando um produto aceitável ao mercado (Battestin, 2004). • Produção de Ácido Gálico: usado principalmente nas indústrias farmacêuticas, como na síntese de trimetoprima, agente antibacteriano e sulfonamida (Aguilar, C. N.; Augur C.; Favela-Torres, E.; Viniegra-González, G. Production of tannase by Aspergillus niger Aa-20 in submerged and solid-state fermentation: influence of glucose and tannic acid. Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology 26, p. 296-302, 2001a). • Produção de Antioxidantes: a tanase cliva compostos polifenólicos resultando em compostos como epigalocatequina, epicatequina e ácido gálico, que são estruturas moleculares com capacidade antioxidante (Battestin, V.; Macedo, G. A.; De Freitas, V. A. P. Hydrolysis of epigallocatechin gallate using a tannase from Paecilomyces variotii. Food Chemistry 108, p. 228-233, 2008).Tanase has numerous applications such as: • Animal Feed: the use of enzymes in feed makes it possible to increase the assimilation of the nutrients contained in it, such as the breakdown of antinutritional factors. At the same time it reduces the costs for improving the feed, since this enzyme can be produced via fermentation (Battestin, 2004; Gruncie 2009). There are studies that used the action of tannins, produced by Paecilomyces variotii, on broom sorghum grains on antinutritional factors, in this case tannins. In these studies, a reduction in tannins, an increase in phosphorus, an improvement in digestibility and a decrease in phosphorus excretion, compared to raw sorghum (Schons, PF Detanification and defitinization of sorghum grains) were found in samples treated with tannase. tannase and phytase and biological study. Master's Dissertation - UNICAMP-FEA, 2009). • Preparation of Instant Teas: one of the most consumed drinks in the world, for its aroma, flavor and mainly medicinal effects. In the preparation of these teas, which are often in ice form, it produces an insoluble precipitate. This precipitate is the polyphenol complex, which is the main problem detected. Tannase, added to the product process, 'catalyzes the breakdown of ester bonds, which ends up cleaving insoluble compounds, decreasing their turbidity and increasing their quality, since the enzyme releases phenolic and volatile compounds (Lekha, PK; Lonsane, BK Production and application of tannin acyl hydrolase: State of the art Advances in Applied Biochemistry and Microbiology 44, p. 215-260, 1997); (Khokhar, S .; Magnusdottir, S. G. M. Total phenol, catechin, and caffeine contents of teas commonly consumed in the United Kingdom. Journal of Agricultural and Food Chemistry 50, p. 565-570,2002). • Brewing: beers contain polyphenolic compounds from malt. Thus, tanase cleaves these compounds and reduces their turbidity, making it an acceptable product for the market (Battestin, 2004). • Production of Gallic Acid: used mainly in the pharmaceutical industries, as in the synthesis of trimethoprim, antibacterial agent and sulfonamide (Aguilar, CN; Augur C .; Favela-Torres, E .; Viniegra-González, G. Production of tannase by Aspergillus niger Aa-20 in submerged and solid-state fermentation: influence of glucose and tannic acid (Journal of Industrial Microbiology & Biotechnology 26, p. 296-302, 2001a). • Production of Antioxidants: Tanase cleaves polyphenolic compounds resulting in compounds such as epigallocatechin, epicatechin and gallic acid, which are molecular structures with antioxidant capacity (Battestin, V .; Macedo, GA; De Freitas, VAP Hydrolysis of epigallocatechin gallate using tannase from Paecilomyces variotii, Food Chemistry 108, pp. 228-233, 2008).

O TAH pode ser obtido de várias fontes, como de animais (intestino de ruminantes), plantas (folhas, casca de frutas, galhos) e principalmente de microrganismos, já que sua produção é mais estável e abundante, comparado com as outras fontes. Além disso, os microrganismos podem ser manipulados geneticamente para melhoramento da enzima e sua produção (Battestin, V.; Macedo, G. A. Tannase Production by Paecilomyces variotii. Bioresource Technology 98, p. 1832-1837, 2007b); (Aguilar, C. N.; Rodríguez, R.; Gutiérrez-Sánchez, G.; Augur, C.; Favela-Torres, E.; Prado-Barragan, L A.; Ramirez-Coronel, A.; Contreras-Esquivel, J. C. Microbial tannases: advances and perspectives. Applied Microbiology and Biotechnology 76, p. 47-59, 2007).TAH can be obtained from several sources, such as from animals (gut of ruminants), plants (leaves, fruit peel, branches) and mainly from microorganisms, since its production is more stable and abundant, compared to other sources. In addition, microorganisms can be genetically manipulated to improve the enzyme and its production (Battestin, V .; Macedo, G. A. Tannase Production by Paecilomyces variotii. Bioresource Technology 98, p. 1832-1837, 2007b); (Aguilar, CN; Rodríguez, R .; Gutiérrez-Sánchez, G .; Augur, C .; Favela-Torres, E .; Prado-Barragan, LA; Ramirez-Coronel, A .; Contreras-Esquivel, JC Microbial tannases: advances and perspectives Applied Microbiology and Biotechnology 76, p. 47-59, 2007).

Um dos tópicos mais estudados sobre TAH refere-se às propriedades químicas desta enzima, mas o mecanismo de ação e regulação ainda não é totalmente compreendido. A enzima TAH fúngica é uma glicoproteína com pH de estabilidade na faixa de 3,5 e 8,0; pH ótimo de 5,5 e 6,0; temperatura de estabilidade na faixa de 30 e 60°C; temperatura ótima entre 30 e 40°C; ponto isoelétrico de 4,0 e 4,5 e massa molecular entre 186 e 300 kDa. Essas propriedades variam de acordo com o tipo de microrganismo e condições de cultivo da linhagem usada. O TAH é inibido por Cu2+, Zn+2, Fe+2, Mn+2 e Mg+2, sendo inativada por EDTA, 2-mercaptoetanol, tioglicolato de sódio, sulfato de magnésio e de cálcio e ofenantrolina (Aguilar, 2001a); (Aguilar, 2007); (Battestin, V.; Macedo, G. A. Purification and biochemical characterization of tannase from a newly isolated strain of Paecilomyces variotii. Food Biotechnology 21, p. 207-216, 2007a); (Belmares, 2004); (Mahapatra, K.; Nanda, R. K.; Bag, S. 5.; Banerjee, R.; Pandey, A.; Szakacs, G. Purification, characterization and some studies on secondary structure of tannase from Aspergillus awamori nakazawa. Process Biochemistry 40, p. 3251-3254, 2005); (Sharma, S.; Agarwal, L; Saxena, R. K, Statistical optimization for tannase production from Aspergillus niger under submerged fermentation. Indian Journal of Microbiology 47, p. 132-138, 2007); (Sharma, S.; Agarwal, L; Saxena, R. K. Purification, immobilization and characterization of tannase from Penicillium variable. Bioresource Technology 99, p. 2544-2551, 2008),One of the most studied topics on TAH refers to the chemical properties of this enzyme, but the mechanism of action and regulation is not yet fully understood. The fungal TAH enzyme is a glycoprotein with a stability pH in the range of 3.5 and 8.0; optimal pH of 5.5 and 6.0; stability temperature in the range of 30 and 60 ° C; optimum temperature between 30 and 40 ° C; isoelectric point of 4.0 and 4.5 and molecular mass between 186 and 300 kDa. These properties vary according to the type of microorganism and cultivation conditions of the strain used. TAH is inhibited by Cu2 +, Zn + 2, Fe + 2, Mn + 2 and Mg + 2, being inactivated by EDTA, 2-mercaptoethanol, sodium thioglycolate, magnesium and calcium sulfate and ofenanthroline (Aguilar, 2001a); (Aguilar, 2007); (Battestin, V .; Macedo, G. A. Purification and biochemical characterization of tannase from a newly isolated strain of Paecilomyces variotii. Food Biotechnology 21, p. 207-216, 2007a); (Belmares, 2004); (Mahapatra, K .; Nanda, RK; Bag, S. 5 .; Banerjee, R .; Pandey, A .; Szakacs, G. Purification, characterization and some studies on secondary structure of tannase from Aspergillus awamori nakazawa. Process Biochemistry 40 , pp. 3251-3254, 2005); (Sharma, S .; Agarwal, L; Saxena, R. K, Statistical optimization for tannase production from Aspergillus niger under submerged fermentation. Indian Journal of Microbiology 47, p. 132-138, 2007); (Sharma, S .; Agarwal, L; Saxena, R. K. Purification, immobilization and characterization of tannase from Penicillium variable. Bioresource Technology 99, p. 2544-2551, 2008),

FITATOS E FITASEFITATES AND PHYTASE

O ácido fítico, /W/o-lnositol-l,2,3,4,5,6-hexaquisfosfato (Figura 5), é um álcool cíclico derivado da glicose com 6 grupamentos fosfatos ligados em cada carbono da molécula glicosídica. Dentre os compostos agrupados em fosforilados, o ácido fítico é o mais abundante em vegetais, principalmente em sementes já que apresenta função de estocagem do grupo fósforo para obtenção de energia (Raboy, V. Molecules of interest: myo-lnositol-l,2,3,4,5,6-hexakisphosphate. Phytochemistry 64, p. 1033- 1043, 2003). A presença de fitato em excesso polue o meio ambiente como também atrapalha na dieta de animais monogástricos. O fitato age como um antinutriente ligando-se às proteínas, aminoácidos e lipídios e quelando minerais como cálcio, ferro, zinco e magnésio formando, assim, sais insolúveis (Howson, S. J.; Davis, R. P. Production of phytase-hydrolysing enzyme by some fungi. Enzyme and Microbial Technology 5, p. 377-343, 1983), Além disso, interage com enzimas digestivas reduzindo suas atividades, influenciando na digestão e prejudicando o aproveitamento de vitaminas.Phytic acid, / W / o-lnositol-l, 2,3,4,5,6-hexachisphosphate (Figure 5), is a cyclic alcohol derived from glucose with 6 phosphate groups attached to each carbon of the glycosidic molecule. Among the compounds grouped in phosphorylates, phytic acid is the most abundant in vegetables, mainly in seeds since it has a storage function for the phosphorus group for energy (Raboy, V. Molecules of interest: myo-lnositol-l, 2, 3,4,5,6-hexakisphosphate, Phytochemistry 64, p. 1033-1043, 2003). The presence of excess phytate pollutes the environment as well as disrupting the diet of monogastric animals. Phytate acts as an antinutrient by binding to proteins, amino acids and lipids and chelating minerals like calcium, iron, zinc and magnesium, thus forming insoluble salts (Howson, SJ; Davis, RP Production of phytase-hydrolysing enzyme by some fungi. Enzyme and Microbial Technology 5, pp. 377-343, 1983), In addition, it interacts with digestive enzymes reducing its activities, influencing digestion and impairing the use of vitamins.

Apesar de o fitato servir como fonte principal de energia e fósforo para germinação de sementes, o fósforo ligado é pouco disponível para animais monogástricos, de maneira que, o fósforo inorgânico, um mineral não-renovável e caro, é acrescentado nas dietas de suínos, peixes e aves para atender suas necessidades nutricionais de fósforo (Vats, P.; Banerjee, U. C. Production studies and catalytic properties of phytases (myo-inositolhexakisphosphate phosphohydrolases): an overview. Enzyme and Microbial Technology 35, p. 3-14, 2004). O fósforo do fitato que não é utilizado é excretado tornando-se um poluente ambiental em áreas de agropecuária intensiva (Lei, X. G.; Porres, J. M. Phytase enzimology, applications and biotechnology. Biotechnology Letters 25, p. 1787-1794,2003).Although phytate serves as the main source of energy and phosphorus for seed germination, bound phosphorus is poorly available for monogastric animals, so inorganic phosphorus, a non-renewable and expensive mineral, is added to pig diets, fish and poultry to meet their nutritional needs for phosphorus (Vats, P .; Banerjee, UC Production studies and catalytic properties of phytases (myo-inositolhaxakisphosphate phosphohydrolases): an overview. Enzyme and Microbial Technology 35, p. 3-14, 2004) . The phytate phosphorus that is not used is excreted becoming an environmental pollutant in areas of intensive farming (Lei, X. G .; Porres, J. M. Phytase enzimology, applications and biotechnology. Biotechnology Letters 25, p. 1787-1794,2003).

A enzima ácido fosfohidrolase catalisa a hidrólise de fosfato e ácido fítico (Figura 6) a fosfato inorgânico e derivados de fosfato mio-inositol. Fitases são classificadas como histidina ácido fosfatases (Histidine Acid Phosphatases - HAPs), uma subclasse de fosfatases (Vats, 2004). Existe uma outra classificação baseada na posição do primeiro fosfato a ser hidrolisado, nomeado de 3-fitase (E.C.3.1.3.8) e 6- fitase (E.C.3.1.3.26), do qual a 3-fitase (mio-inositol-hexakisfosfato-3-fosfohidrolase) é originado principalmente via microbiana e a 6-fitase é derivada de plantas. Para obtenção de fitase microbiana, os fungos são os mais pesquisados, dentre eles podemos citar os gêneros PenicilHum, Aspergillus e Mucor, Dentre as leveduras destaca-se o gênero Soccharomyces (Dvoráková, J. Phytase: Sources, preparation and exploitation. Folia Microbiológica 43, Issue 4, p.323-338, 1998); (Ries, E. F.; Macedo, G. A. Progressive screening of thermostable yeasts for phytase production. Food Science and Biotechnology 18, p. 655-660, 2009). Pelo processo fermentativo, a fitase pode ser produzida com a utilização de substratos de baixo custo como torta de sementes oleaginosas (Roopesh, K.; Ramachandran, S.; Nampoothiri, K. M.; Szakacs, G.; Pandey, A. Comparison of phytase production on wheat bran and oilcakes in solid-state fermentation by Mucor racemosus. Bioresource Technology 97, p. 506- 511, 2006).The enzyme phosphohydrolase acid catalyzes the hydrolysis of phosphate and phytic acid (Figure 6) to inorganic phosphate and myo-inositol phosphate derivatives. Phytases are classified as histidine acid phosphatases (Histidine Acid Phosphatases - HAPs), a subclass of phosphatases (Vats, 2004). There is another classification based on the position of the first phosphate to be hydrolyzed, named 3-phytase (EC3.1.3.8) and 6-phytase (EC3.1.3.26), of which 3-phytase (myo-inositol-hexakisphosphate-3 -phosfohydrolase) originates mainly via microbial and 6-phytase is derived from plants. To obtain microbial phytase, fungi are the most researched, among them we can mention the genera PenicilHum, Aspergillus and Mucor, Among the yeasts stands out the genus Soccharomyces (Dvoráková, J. Phytase: Sources, preparation and exploitation. Folia Microbiológica 43 , Issue 4, p.323-338, 1998); (Ries, E. F .; Macedo, G. A. Progressive screening of thermostable yeasts for phytase production. Food Science and Biotechnology 18, p. 655-660, 2009). By the fermentative process, phytase can be produced using low-cost substrates such as oilseed cake (Roopesh, K .; Ramachandran, S .; Nampoothiri, KM; Szakacs, G .; Pandey, A. Comparison of phytase production on wheat bran and oilcakes in solid-state fermentation by Mucor racemosus (Bioresource Technology 97, pp. 506-511, 2006).

A suplementação de fitase em ração animal aumenta a biodisponibilidade de . fósforo em animais monogástricos, que consequentemente reduz a poluição 'dê fósforo no meio ambiente. A enzima também impede: quelação do ácido fítico com íons metais, ligação de proteínas, lipídeos e carboidratos, aumentando assim suã nutrição na ração (Vats, 2004).Supplementation of phytase in animal feed increases the bioavailability of. phosphorus in monogastric animals, which consequently reduces pollution 'gives phosphorus to the environment. The enzyme also prevents: chelation of phytic acid with metal ions, binding of proteins, lipids and carbohydrates, thus increasing your nutrition in the diet (Vats, 2004).

Pesquisas na área de produção da enzima fitase têm importância ressaltada não apenas pela investigação de uma fonte pouca explorada de fitase como também pela busca de fitases com características desejáveis para indústria de alimentação animal, principalmente relacionadas à termoestabilidade, à estabilidade em baixo pH e ao custo do processo fermentativo.Research in the phytase enzyme production area is highlighted not only by the investigation of a little explored phytase source but also by the search for phytases with desirable characteristics for the animal feed industry, mainly related to thermostability, low pH stability and cost of the fermentation process.

Hong e colaboradores, utilizaram resíduos de mandioca como meio de cultivo, subprodutos do processamento do amido de mandioca, suplementado com fonte de nitrogênio para fermentação em estado sólido com Aspergillus niger para produção de fitase. Foi obtido um rendimento máximo de 6,73 UA/g de matéria seca. A enzima apresentou atividade residual de 4,71 UA/g à 75°C durante 30 minutos, que suportaria em processamentos na indústria de ração (Hong, K.; Ma, Y.; Lt, M. Solid-state fermentation of phytase from cassava dregs. Applied Biochemistry and Biotechnology 91-93, p. 777-785,2001).Hong and colleagues used cassava residues as a culture medium, by-products from the processing of cassava starch, supplemented with a nitrogen source for solid state fermentation with Aspergillus niger for the production of phytase. A maximum yield of 6.73 AU / g of dry matter was obtained. The enzyme showed residual activity of 4.71 AU / g at 75 ° C for 30 minutes, which would support processing in the feed industry (Hong, K .; Ma, Y .; Lt, M. Solid-state fermentation of phytase from cassava dregs (Applied Biochemistry and Biotechnology 91-93, p. 777-785,2001).

Utilizou-se torta proveniente da extração do óleo de coco para produção de fitase extrace I u la r via fermentação em estado sólido com Rhizopus oligosporus. A produção enzimática maxima de 14,29 UA/g de substrato seco após 96 horas de incubação sem suplementação de nutrientes (Sabu, A.; Sarita, S.; Pandey, A.; Bogar, B.; Szakacs, G.; Soccol, C. R. Solid-state fermentation for production of phytase by Rhizopus oligosporus. Applied Biochemistry and Biotechnology 102-103, p. 251-26Q, 2002).Pie from the extraction of coconut oil was used to produce phytase extrace I u la r via solid state fermentation with Rhizopus oligosporus. The maximum enzymatic production of 14.29 AU / g of dry substrate after 96 hours of incubation without nutrient supplementation (Sabu, A .; Sarita, S .; Pandey, A .; Bogar, B .; Szakacs, G .; Soccol , CR Solid-state fermentation for production of phytase by Rhizopus oligosporus (Applied Biochemistry and Biotechnology 102-103, p. 251-26Q, 2002).

ENZIMAS EM RAÇÃO ANIMALANIMAL FEED ENZYMES

As enzimas são usadas atualmente em inúmeros produtos e processos industriais, ao mesmo tempo novas áreas de aplicação estão sendo adicionadas, devido à sua eficácia e economia nas suas ações, principalmente na redução do uso de energia, para ativação da reação e quantidade de água (Kirk, O.; Borchert, T. V.; Fuglsang, C. C. Industrial enzyme applications. Current Opinion in Biotechnology 13, p. 345-351, 2002).Enzymes are currently used in numerous products and industrial processes, at the same time new areas of application are being added, due to their efficiency and economy in their actions, mainly in reducing the use of energy, to activate the reaction and the amount of water ( Kirk, O .; Borchert, TV; Fuglsang, CC Industrial enzyme applications. Current Opinion in Biotechnology 13, pp. 345-351, 2002).

O uso de enzimas como aditivos em alimentos também é bem conhecida, como por exemplo, a ação da bromelina em carne, uma protease que aumenta a maciez do produto, tornando-o mais interessante ao consumo. As enzimas também podem aumentar a disponibilização de nutrientes, principalmente em rações para animais, como a xilanase e beta-glucanase que são utilizadas em cereais que ajudam nà digestibilidade dos nutrientes em animais monogástricos, que ao contrário dos ruminantes, são incapazes de hidrolisar totalmente os alimentos de origem vegetal, principalmente celulose e hemicelulose (Polizeli, M. L. T. M.; Rizzatti, A. C. S.; Monti, R.; Terenzi, H. F.; Jorge, J. A.; Amorim, D. S. Xylanases from fungi: properties and industrial applications. Applied Microbiological Biotechnologic 67, p. 577-591,2005).The use of enzymes as additives in foods is also well known, such as, for example, the action of bromelain in meat, a protease that increases the tenderness of the product, making it more interesting for consumption. Enzymes can also increase the availability of nutrients, especially in animal feeds, such as xylanase and beta-glucanase, which are used in cereals that help the digestibility of nutrients in monogastric animals, which, unlike ruminants, are unable to fully hydrolyze the nutrients. foods of plant origin, mainly cellulose and hemicellulose (Polizeli, MLTM; Rizzatti, ACS; Monti, R .; Terenzi, HF; Jorge, JA; Amorim, DS Xylanases from fungi: properties and industrial applications. Applied Microbiological Biotechnologic 67, p. 577-591,2005).

O uso de resíduos agroindustriais favorece economicamente a formulação de rações, entretanto esses resíduos devem ser suplementados com enzimas que hidrolisam compostos para aumentar seu valor nutricional, como os fatores antinutricionais já mencionados para os taninos e fitatos. Assim, para extrair o máximo valor nutritivo, são adicionadas enzimas exógenas nos alimentos ou resíduos para melhor absorção aos animais monogástricos (Pariza, M. W.; Cook, M. Determining the safety of enzymes used in animal feed. Regulatory Toxicology and Pharmacology 5ft p. 332-342, 2010).The use of agro-industrial residues favors the formulation of feed economically, however these residues must be supplemented with enzymes that hydrolyze compounds to increase their nutritional value, such as the anti-nutritional factors already mentioned for tannins and phytates. Thus, to extract maximum nutritional value, exogenous enzymes are added to food or waste for better absorption to monogastric animals (Pariza, MW; Cook, M. Determining the safety of enzymes used in animal feed. Regulatory Toxicology and Pharmacology 5ft p. 332 -342, 2010).

Nos últimos anos, o foco tem sido a utilização de fósforo orgânico pafa alimentação, estocado no ácido fítico, que está presente em várias espécies é estruturas dos vegetais. Entretanto esse fósforo não está disponibilizado aos- • V ' monogástricos, já que eles não apresentam enzimas que hidrolisam o fítato e liberam- • o fósforo. Assim, a suplementação da enzima fitase na ração auxilia na nutrição dos • animais (Lei, X. G.; Stahl, C. H. Nutritional benefits of phytase and dietary determinants of its efficacy. Journal of Applied Animal Research 17, p. 97-112, 2000); (Kies, A. K.; Van Hemert, K. H. F.; Saber, W. C. Effect of phytase on protein and amino acid digestibility and energy utilization. World's Poult Science Journal 57, p. 109-126, 2001).In recent years, the focus has been on the use of organic phosphorus for food, stored in phytic acid, which is present in several species and structures of plants. However, this phosphorus is not available to monogastric- • V's, as they do not contain enzymes that hydrolyze the phytate and release phosphorus. Thus, supplementation of the phytase enzyme in the feed assists in animal nutrition (Lei, X. G .; Stahl, C. H. Nutritional benefits of phytase and dietary determinants of its efficacy. Journal of Applied Animal Research 17, p. 97-112, 2000); (Kies, A. K .; Van Hemert, K. H. F .; Saber, W. C. Effect of phytase on protein and amino acid digestibility and energy utilization. World's Poult Science Journal 57, p. 109-126, 2001).

Existe também a suplementação de complexos enzimáticos em rações para animais, como a adição de carbohidrases, representadas por xilanase, beta-glucanase e celulase feita em ração à base de trigo, que mostraram uma melhora no crescimento e aparente aumento na digestibilidade de nutrientes em porcos (Emiola, I. A.; Opapeju, F. O.; Slominski, B. A.; Nyachoti, C. M. Growth performance and nutrient digestibility in pigs fed wheat distillers dried grains with solublesbased diets supplemented with a multicarbohydrase enzyme. Journal of Animal Science 87, p. 2315-2322, 2009).There is also the supplementation of enzyme complexes in animal feed, such as the addition of carbohydrates, represented by xylanase, beta-glucanase and cellulase made in wheat-based feed, which showed an improvement in growth and an apparent increase in the digestibility of nutrients in pigs (Emiola, IA; Opapeju, FO; Slominski, BA; Nyachoti, CM Growth performance and nutrient digestibility in pigs fed wheat distillers dried grains with solublesbased diets supplemented with a multicarbohydrase enzyme. Journal of Animal Science 87, p. 2315-2322, 2009 ).

Colombatto e colaboradores (Colombatto, D.; Beauchemin, K. A. A protease additive increases fermentation of alfalfa diets by mixed ruminal microorganisms in vitro. Journal of Animal Science 87, p.1097-1105, 2009) verifica rama a ação de protease em ração à base de componentes vegetais, para ruminantes. Concluíram que esta enzima age removendo proteínas estruturais da parede celular vegetal e consequentemente disponibiliza uma maior quantidade de nutrientes para digestibilidade na microbiota dos ruminantes.Colombatto et al. (Colombatto, D .; Beauchemin, KA A protease additive increases fermentation of alfalfa diets by mixed ruminal microorganisms in vitro. Journal of Animal Science 87, p.1097-1105, 2009) verifies the action of protease in feed to based on vegetable components, for ruminants. They concluded that this enzyme acts by removing structural proteins from the plant cell wall and consequently provides a greater amount of nutrients for digestibility in the microbiota of ruminants.

Nuero e Reyes (Nuero, O. M.; Reyes, F.; Enzymes for animal feeding from Penicillium chrysogenum mycelial wastes from penicillin manufacture. Letters in Applied Microbiology 34, p. 413- 416, 2002) verificaram a produção multienzimática para utilização como aditivo em ração animal através do Penicillium chrysogenum.. O microrganismo produziu enzimas como: tanase, lipase, invertase e beta-l,3-glucanase, com atividades enzimáticas comparáveis com a comercial e assim, possibilitando sua aplicação na alimentação animal, o presente invento, por sua vez utiliza o microorganismo Paecilomyces variotii para produção simultânea das enzimas fitase è tanase em torta residual de mamona.Nuero and Reyes (Nuero, OM; Reyes, F .; Enzymes for animal feeding from Penicillium chrysogenum mycelial wastes from penicillin manufacture. Letters in Applied Microbiology 34, p. 413- 416, 2002) verified multi-enzyme production for use as a feed additive animal through Penicillium chrysogenum .. The microorganism produced enzymes such as: tannase, lipase, invertase and beta-1, 3-glucanase, with enzymatic activities comparable to the commercial one and thus, allowing its application in animal feed, the present invention, by its instead uses the microorganism Paecilomyces variotii for simultaneous production of phytase enzymes and tannins in residual castor cake.

BREVE DESCRIÇÃO DA INVENÇÃOBRIEF DESCRIPTION OF THE INVENTION

Para produção de biodiesel, o óleo proveniente da mamona se destaca entre as ' sementes oleaginosas. Além do óleo, a mamona após a extração produz a torta que é de grande interesse para fertilização orgânica. A torta também apresenta alta concentração de proteínas, o que traz possibilidades para sua utilização como ingrediente para nutrição animal. No entanto, essa aplicação enfrenta problemas na presença de toxinas, principalmente da ricina, uma proteína que impede a síntese protéica nas células de animais que as ingerem. Atualmente, diversas técnicas vêm surgindo para detoxificar a torta de mamona e utilizá-la na alimentação animal. Dentre estas técnicas, a fermentação em estado sólido mostrou-se promissora na detoxificação da torta, e simultaneamente pode ser utilizada para produção de enzimas de interesse biotecnológico, aumentando seu valor comercial.For biodiesel production, castor oil stands out among oilseeds. In addition to the oil, the castor after extraction produces the pie that is of great interest for organic fertilization. The pie also has a high concentration of proteins, which brings possibilities for its use as an ingredient for animal nutrition. However, this application faces problems in the presence of toxins, especially ricin, a protein that prevents protein synthesis in the cells of animals that ingest them. Currently, several techniques are emerging to detoxify the castor bean cake and use it in animal feed. Among these techniques, solid state fermentation has shown promise in detoxifying the pie, and can simultaneously be used to produce enzymes of biotechnological interest, increasing its commercial value.

O presente invento, visou a otimização da produção simultânea das enzimas fitase e tanase utilizando o fungo Paecilomyces variotii através da fermentação em estado sólido em torta residual de mamona.The present invention aimed at optimizing the simultaneous production of phytase and tanase enzymes using the fungus Paecilomyces variotii through solid state fermentation in residual castor cake.

De acordo com a cinética de fermentação estabelecida, determinou-se que ó meio contendo torta de mamona apresentou maior atividade nos tempos de 48 e 72 horas para produção de tanase e fitase, respectivamente. As melhores condições pará produção de tanase foram: 90% de umidade relativa do ambiente, 25% de soluçãq .According to the established fermentation kinetics, it was determined that the medium containing castor bean cake showed greater activity in 48 and 72 hours for the production of tannase and phytase, respectively. The best conditions for tanase production were: 90% relative humidity, 25% solution.

salina e 4,6% de ácido tânico, obtendo-se uma atividade enzimática de 2800 U/g de substrato.saline and 4.6% tannic acid, obtaining an enzymatic activity of 2800 U / g of substrate.

Por sua vez, para produção da enzima fitase as melhores condições foram: 90% de umidade relativa do ambiente e 25% de solução salina, obtendo-se uma atividade enzimática de 280 U/g de substrato.In turn, for the production of phytase enzyme, the best conditions were: 90% relative humidity of the environment and 25% saline, obtaining an enzymatic activity of 280 U / g of substrate.

Durante o processo fermentative, a concentração da ricina mostrou-se menor com a utilização do fungo Paecilomyces variotii. Este resultado foi confirmado pelos testes de eletroforese em gel e do ensaio biológico.During the fermentative process, the ricin concentration was lower with the use of the fungus Paecilomyces variotii. This result was confirmed by the gel electrophoresis tests and the biological test.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURASBRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

Figura 1: "Loop" do RNA ribossômico e sítio de despurinação da Ricina, descrito por' Stirpe e colaboradores (2006).Figure 1: "Loop" of the ribosomal RNA and Ricina's depurination site, described by 'Stirpe et al. (2006).

Figura 2: Estrutura química do Tanino Hidrolisável descrita por Battestin e colaboradores (2004).Figure 2: Chemical structure of the Hydrolyzable Tannin described by Battestin et al. (2004).

Figura 3; Exemplo da Estrutura Química do Tanino Condensado descrito por Battestin e colaboradores (2004).Figure 3; Example of the Chemical Structure of Condensed Tannin described by Battestin et al. (2004).

Figura 4: Hidrólise do Ácido Tânico descrito por Battestin e colaboradores (2004).Figure 4: Tannic Acid Hydrolysis described by Battestin et al. (2004).

Figura5: Estrutura química do Ácido Fítico descrito por Raboy e colaboradores (2003).Figure5: Chemical structure of Phytic Acid described by Raboy and collaborators (2003).

Figura 6; Hidrólise do Ácido Fítico descrito por Dvoráková e colaboradores (1998).Figure 6; Hydrolysis of Phytic Acid described by Dvoráková and collaborators (1998).

Figura 7: Concentração mínima necessária para inibição do crescimento das células, considerando-se a porcentagem de células vivas em relação à quantidade de proteínas no extrato de torta de mamona.Figure 7: Minimum concentration required to inhibit cell growth, considering the percentage of live cells in relation to the amount of proteins in the castor bean pie extract.

Figura 8: Porcentagem de crescimento das células em torta in natura e em cada tempo de fermentação (24,48 e 72 horas).Figure 8: Percentage of cell growth in fresh pie and at each fermentation time (24.48 and 72 hours).

BREVE DESCRIÇÃO DOS ANEXOSBRIEF DESCRIPTION OF ANNEXES

Anexo 1: Estrutura da Ricina descrita por Rutenber e colaboradores (1991).Annex 1: Structure of Ricina described by Rutenber and collaborators (1991).

Anexo 2: Superfície de Resposta e Curva de Contorno para Atividade da Fitase (U/mL)Annex 2: Response Surface and Contour Curve for Phytase Activity (U / mL)

Anexo 3: Superfície de Resposta e Curva de Contorno Atividade da Tanase (U/mL): (a) em função do volume da solução salina e umidade relativa do ar, (b) em função da umidade relativa do ar e ácido tânico e (c) em função do ácido tânico e volume da solução salina.Annex 3: Response Surface and Contour Curve Tanase Activity (U / mL): (a) as a function of the volume of saline and relative humidity, (b) as a function of relative humidity and tannic acid and ( c) as a function of tannic acid and volume of saline solution.

Anexo 4: SDS-PAGE 12% do extrato protéico de cada amostra testada. 1 M = Marcador; R = Ricina purificada; IN = Torta de Mamona in natura; Au = Torta de Mamona Autoclavada; 24 = Torta de Mamona Fermentada durante 24 horas; 48 = Torta de Mamona Fermentada durante 48 horas; 72 = Torta de Mamona Fermentada durante 72 horas. 2 * Massa Molecular de cada cadeia do Marcador.Annex 4: SDS-PAGE 12% of the protein extract of each sample tested. 1 M = Marker; R = purified ricin; IN = Castor Pie in natura; Au = Autoclaved Castor Pie; 24 = Fermented Castor Pie for 24 hours; 48 = Fermented Castor Pie for 48 hours; 72 = Fermented Castor Pie for 72 hours. 2 * Molecular Mass of each Marker chain.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION CARACTERIZAÇÃO DO RESÍDUOWASTE CHARACTERIZATION

Anteriormente à utilização da torta de mamona residual como meio de cultura para produção das enzimas tanase e fitase, este resíduo deve ser caracterizado para certificação quanto às suas características, para obtenção de quantidades ótimas das enzimas, a partir da menor quantidade possível de meio de cultura.Prior to the use of residual castor cake as a culture medium for the production of the enzymes tanase and phytase, this residue must be characterized for certification as to its characteristics, to obtain optimal amounts of the enzymes, from the smallest possible amount of culture medium. .

Para essa caracterização, primeiramente a torta residual de mamona deve ser triturada e submetida a um processo de separação granulométrica em tamis de 10 mesh, com 1,68 mm.For this characterization, first the castor bean cake must be crushed and subjected to a process of granulometric separation in 10 mesh sieves, with 1.68 mm.

A) Determinação do pH:A) Determination of pH:

Devem-se adicionar 5 mL de água deionizada a 0,5 g de amostra, a mistura foi vigorosamente agitada. Após 10 minutos, o pH do sobrenadante é medido em potenciômetro.5 ml of deionized water should be added to 0.5 g of sample, the mixture was vigorously stirred. After 10 minutes, the pH of the supernatant is measured in a pot.

Para que sua utilização como meio de cultura para produção de enzimas, a torta residual de mamona deve apresentar pH de 5,95, com variação de 0,04 para mais ou para menos.For its use as a culture medium for the production of enzymes, the castor bean cake must have a pH of 5.95, with a variation of 0.04 more or less.

B) Porcentagem de Água (Karl-Fischer):B) Percentage of Water (Karl-Fischer):

Para determinar-se a quantidade de água presente Na torta residual de mamona, sugere-se utilizar metodologia para amostras com baixa quantidade de água livre, como cereais, casca de frutas, resíduos vegetais e grãos, como a desenvolvida por Laitinen (Laitnen, H. A. Boyer, K. W. Automobile exhaust particulates properties of environmental significance. Environmental Science and Technology 279, p. 457-1086, 1975).To determine the amount of water present In the residual castor bean cake, it is suggested to use methodology for samples with low amount of free water, such as cereals, fruit peel, vegetable residues and grains, such as that developed by Laitinen (Laitnen, HA Boyer, KW Automobile exhaust particulates properties of environmental significance (Environmental Science and Technology 279, pp. 457-1086, 1975).

Esta metodologia baseia-se na oxidação de SO2 pelo 12, que constituem o reagente de Karl Fischer, na presença de água, conforme ilustrado na equação química a seguir. I2 + SO2 + H2O -> 2HI + H2SO4This methodology is based on the oxidation of SO2 by 12, which constitute Karl Fischer's reagent, in the presence of water, as illustrated in the following chemical equation. I2 + SO2 + H2O -> 2HI + H2SO4

Esta metodologia foi realizada por titulação volumétrica que fornece diretamente a porcentagem de água da amostra, sendo necessário fornecer a massa de amostra adicionada no frasco de titulação.This methodology was performed by volumetric titration that directly provides the percentage of water in the sample, being necessary to supply the sample mass added in the titration flask.

A quantidade de água na amostra deve ser de aproximadamente 4,78%, com variação de 0,07% para mais ou para menos.The amount of water in the sample should be approximately 4.78%, with a variation of 0.07% more or less.

C) Umidade:C) Humidity:

Para determinação da umidade da amostra, deve-se fazer a incubação de 0,5 g por 24 horas em estufa a 105"C e, deve-se fazer a pesagem em períodos regulares até que essas amostras atinjam peso constante.To determine the humidity of the sample, an incubation of 0.5 g for 24 hours in an oven at 105 "C should be performed, and weighing should be done at regular intervals until these samples reach constant weight.

Para que a torta residual de mamona seja utilizada para produção ótima de fitase e tanase, ele deve apresentar teor de umidade de 6,7%, em relação ao peso total da amostra, com variação de 0,16% para mais ou para menos, como pode-se verificar na Tabela 1. Tabela 1: pH, quantidade de água e umidade relativa da torta de mamona in naturo.

Figure img0001
For the castor bean cake to be used for optimal phytase and tannase production, it must have a moisture content of 6.7%, in relation to the total weight of the sample, with a variation of 0.16% more or less, as can be seen in Table 1. Table 1: pH, amount of water and relative humidity of castor cake in naturo.
Figure img0001

PROCESSO FERMENTATIVOFERMENTATIVE PROCESS A) MicrorganismoA) Microorganism

O microrganismo Paecilomyces variotii deve ser mantido em meio Potato Dextrose Agar (PDA - OXOID - CM0139) com suplemento de 0,2% de ácido tânico (Tanal B - Prozyn - BioSolutions) e incubados em estufa a 30°C durante 72 horas.The microorganism Paecilomyces variotii should be kept in Potato Dextrose Agar (PDA - OXOID - CM0139) with a 0.2% tannic acid supplement (Tanal B - Prozyn - BioSolutions) and incubated in an oven at 30 ° C for 72 hours.

Após a incubação, deve ser realizada uma suspensão celular com um homogeneizador, obtendo-se no final uma concentração de 9 x 106 células/mLAfter incubation, a cell suspension with a homogenizer should be performed, resulting in a concentration of 9 x 106 cells / mL at the end

B) Meio de FermentaçãoB) Fermentation medium

Devem ser misturados, na proporção de g/ml, 1 parte do resíduo (torta residual de mamona) para 1 parte da solução salina (g/L) composta por: 1,0 de KH2PO4; 2,0 de NH4NO3; 0,2 de MgSO4.7H2O; 0,02 de CaCI2.2H2O; 0,004 de MnCI2.4H2O; 0,002 de Na2Mo04.2H20 e 0,0025 de FeSO4.7H2O; e 10% de ácido tânico. Em seguida, o recipiente no qual foi feita a mistura deve ser esterilizado em autoclave a temperatura de 121°C durante 15 minutos.In the proportion of g / ml, 1 part of the residue (residual castor bean cake) should be mixed to 1 part of the saline solution (g / L) composed of: 1.0 KH2PO4; 2.0 of NH4NO3; 0.2 MgSO4.7H2O; 0.02 CaCl2.2H2O; 0.004 MnCI2.4H2O; 0.002 Na2Mo04.2H20 and 0.0025 FeSO4.7H2O; and 10% tannic acid. Then, the container in which the mixture was made must be autoclaved at 121 ° C for 15 minutes.

Após ser resfriado à temperatura ambiente, adiciona-se a suspensão de esporos do Paecilomyces variotii, ao meio de cultura Potato Dextrose Agar (PDA - OXOID - CM0139) com suplemento de 0,2% de ácido tânico. Após a inoculação, os recipientes devem ser incubados em estufa a 30°C durante 120 horas.After being cooled to room temperature, the spore suspension of Paecilomyces variotii is added to the culture medium Potato Dextrose Agar (PDA - OXOID - CM0139) with a supplement of 0.2% tannic acid. After inoculation, the containers should be incubated in an oven at 30 ° C for 120 hours.

C) Otimização de Produção EnzimáticaC) Enzyme Production Optimization

Para a otimização da produção das enzimas tanase e fitase na torta residual de mamona, é necessária que seja mantida a proporção correta entre a concentração de ácido tânico e solução salina no meio de produção enzimática.To optimize the production of the enzymes tanase and phytase in the residual castor cake, it is necessary to maintain the correct ratio between the concentration of tannic acid and saline in the enzyme production medium.

Fitase:Phytase:

Determinou-se que o período ótimo de incubação do microorganismo Pαecilomyces vαriotii para produção de fitase, é de 72 horas, sofrendo uma pequena queda até as 96 horas, quando o valor de produção torna-se constante e apresenta queda após 120 horas, como podemos verificar na Tabela 2. Tabela 2: Avaliação da cinética de fermentação para a atividade fitásica em Torta de Mamona.

Figure img0002
It was determined that the optimal incubation period for the microorganism Pαecilomyces vαriotii for phytase production is 72 hours, suffering a small drop until 96 hours, when the production value becomes constant and falls after 120 hours, as we can check in Table 2. Table 2: Evaluation of fermentation kinetics for phytase activity in Castor Pie.
Figure img0002

Não é necessária a adição de ácido tânico ao meio de cultura com torta residual de mamona, pois ele não interfere na produção dessa enzima. Adicionalmente, também não é necessária a suplementação do ácido fítico, que geralmente se usa pa/a produção da fitase, resultando em uma produção com maior viabilidade econômica.It is not necessary to add tannic acid to the culture medium with residual castor cake, as it does not interfere with the production of this enzyme. Additionally, phytic acid supplementation is not necessary, which is generally used for phytase production, resulting in a production with greater economic viability.

A porcentagem do volume da solução salina em relação ao peso total do meio é entre 25 a 28%, sendo a concentração ótima de 25%. Porcentagens menores dq volume da solução inibem o crescimento do microrganismo.The percentage of the volume of the saline solution in relation to the total weight of the medium is between 25 and 28%, with the optimal concentration being 25%. Lower percentages of the solution volume inhibit the growth of the microorganism.

Dessa forma, determinou-se que as melhores condições para a produção da fitase, em 10 g de meio, seriam: 2,5 mL de SS (%); 7,5 g de torta de mamona, incubados à 90% de UR. Obtendo-se dessa forma uma atividade de 70 U/mL ou 280 U/g de substrato na fermentação pela linhagem P. variotii.Thus, it was determined that the best conditions for the production of phytase, in 10 g of medium, would be: 2.5 mL of SS (%); 7.5 g of castor cake, incubated at 90% RH. Thus, an activity of 70 U / mL or 280 U / g of substrate was obtained in the fermentation by the P. variotii strain.

Tanase:Tanase:

Para otimização de produção da enzima tanase também foram determinados a concentração de ácido tânico e porcentagem do volume da solução salina adicionada em relação ao meio.To optimize the production of the enzyme tanase, the concentration of tannic acid and the percentage of the volume of saline solution added in relation to the medium were also determined.

A otimização da cinética de fermentação, para que se obtenha a maior quantidade de tanase no menor tempo possível mostrou que para a produção dessa enzima, o tempo ótimo de fermentação é de 48 horasThe optimization of fermentation kinetics, in order to obtain the largest amount of tannase in the shortest possible time, showed that for the production of this enzyme, the optimal fermentation time is 48 hours

A Anexo 3 indica que a faixa em que se obteria a maior atividade enzimática seria entre 84 a 90% de umidade relativa (UR%), com porcentagem de umidade ótima de 90%.Appendix 3 indicates that the range in which the highest enzyme activity would be obtained would be between 84 to 90% relative humidity (UR%), with an optimal moisture percentage of 90%.

Valores acima de 90% provocam desequilíbrio entre umidade e temperatura na Câmara Climática. Condições de umidade do ar menores a 84% diminuem a atividade enzimática.Values above 90% cause an imbalance between humidity and temperature in the Climate Chamber. Air humidity conditions below 84% decrease enzyme activity.

A atividade da enzima tanase é maior em concentrações entre 4,6 a 6% de ácido tânico, com atividade enzimática ótima em 4,6% e Concentrações maiores de ácido tânico diminuem a atividade tanásica.The activity of the enzyme tanase is higher in concentrations between 4.6 to 6% of tannic acid, with optimal enzyme activity in 4.6% and higher concentrations of tannic acid decrease the tannic activity.

Para a concentração do volume da solução salina em relação ao peso total do meio, a faixa de 25 a 33% estimularia a produção da enzima, com concentração ótima de 25%. Concentrações menores da solução salina impedem o crescimento do microrganismo no meio e o aumento da solução salina no meio de cultivo diminuiu a atividade tanásíca.For the concentration of the volume of the saline solution in relation to the total weight of the medium, the range of 25 to 33% would stimulate the production of the enzyme, with an optimal concentration of 25%. Lower concentrations of the saline solution prevent the growth of the microorganism in the medium and the increase of the saline solution in the culture medium decreased the tannase activity.

A umidade relativa do meio presente antes da fermentação era de 25% e após incubação na Câmara há um pequeno aumento de 2%, resultando em 27%. Entretanto a Câmara quando utilizada a 90% de umidade relativa do ar, consegue-se manter a umidade presente no meio de cultivo, não havendo perda de água do meio para o ar, resultando em um equilíbrio da água presente no meio com o ar, como pode ser observado na Tabela 3. Tabela 3: Umidade relativa do meio de cultivo antes e após incubação na câmara climática para o meio otimizado para produção de tanase em torta de mamona.

Figure img0003
* TM 48h = meio de cultivo de torta de mamona com 4,6% do peso do ácido tânico em relação ao peso total do meio (p/p) e 25% do volume da solução salina em relação ao peso total do meio (v/p).The relative humidity of the medium present before fermentation was 25% and after incubation in the Chamber there is a small increase of 2%, resulting in 27%. However, when the Chamber is used at 90% relative humidity, it is possible to maintain the humidity present in the culture medium, with no loss of water from the medium to the air, resulting in a balance of the water present in the medium with the air, as can be seen in Table 3. Table 3: Relative humidity of the culture medium before and after incubation in the climatic chamber for the medium optimized for the production of tannins in castor cake.
Figure img0003
* TM 48h = castor bean culture medium with 4.6% of the tannic acid weight in relation to the total weight of the medium (w / w) and 25% of the volume of the saline solution in relation to the total weight of the medium (v /P).

Dessa forma, para otimizar as condições para a produção da tanase, em 10 g de meio, seriam: 3 mL de SS (%); 0,46 g de AT (%); 6,54 g de torta de mamona, incubados à 90% de UR. Obtendo-se dessa forma uma atividade de 700 U/mL ou 2800 U/g de substrato na fermentação pela linhagem P. variotii.Thus, to optimize the conditions for the production of tanase, in 10 g of medium, it would be: 3 mL of SS (%); 0.46 g of AT (%); 6.54 g of castor cake, incubated at 90% RH. Thus, an activity of 700 U / mL or 2800 U / g of substrate was obtained in the fermentation by the P. variotii strain.

EXEMPLOSEXAMPLES Exemplo 1: CINÉTICA DE FERMENTAÇÃOExample 1: FERMENTATION KINETICS

Com o objetivo de definir a cinética de fermentação, as atividades enzimáticas de tanase e fitase foram determinadas em diferentes tempos: 24, 48, 72 e 96 horas.In order to define the fermentation kinetics, the enzymatic activities of tanase and phytase were determined at different times: 24, 48, 72 and 96 hours.

Definindo assim o melhor tempo de fermentação do meio para produção das enzimaí, sendo este tempo utilizado na etapa de delineamento experimental.Thus defining the best fermentation time of the medium for the production of enzymes, this time being used in the experimental design stage.

Utilizando a torta de mamona como substrato, o melhor tempo de fermentação para produção enzimática da tanase foi após 48 horas, como indicada na 5 Tabela 4. Tabela 4: Avaliação da cinética de fermentação para a atividade tanásica em Torta de Mamona.

Figure img0004
*Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (p>0,05) ao nível de 5% de probabilidade.Using castor bean cake as a substrate, the best fermentation time for enzymatic production of tanase was after 48 hours, as shown in Table 5. Table 4: Evaluation of fermentation kinetics for tannin activity in castor bean cake.
Figure img0004
* Means followed by the same letter do not differ by Tukey's test (p> 0.05) at the 5% probability level.

A partir de 48 horas de incubação a atividade enzimática diminuiu para 249 U/mL após 72 horas e manteve-se estatisticamente constante. Para enzima fitase, o melhor tempo de incubação para sua produção foi após 72 horas, após 96 horas a atividade diminuiu para 13,89 U/mL, como indicados na Tabela 5. Tabela 5: Avaliação da cinética de fermentação para a atividade fitásica em Torta de Mamona.

Figure img0005
*Médias seguidas de mesma letra não diferem entre si pelo teste de Tukey (p>0,05) ao nível de 5% de probabilidade.After 48 hours of incubation, the enzymatic activity decreased to 249 U / mL after 72 hours and remained statistically constant. For phytase enzyme, the best incubation time for its production was after 72 hours, after 96 hours the activity decreased to 13.89 U / mL, as shown in Table 5. Table 5: Evaluation of fermentation kinetics for phytase activity in Castor bean pie.
Figure img0005
* Means followed by the same letter do not differ by Tukey's test (p> 0.05) at the 5% probability level.

Exemplo 2: DELINEAMENTO EXPERIMENTALExample 2: EXPERIMENTAL DESIGN

Com objetivo de otimizar a produção das enzimas tanase e fitase na torta de mamona, foram analisados a influência da concentração do ácido tânico e volume da solução salina no meio de produção enzimática. Utilizou-se a técnica do delineamento composto central rotacional (DCCR), apresentando 8 pontos fatoriais (p.f.), 6 pontos axiais (p.a.) e 3 pontos centrais (p.c.) totalizando 17 ensaios (23 p.f. + 6 p.a. + 3 p.c. = 17). As 3 variáveis independentes foram: umidade relativa do ar (%) em Câmara Climática (Nova Ética-Modelo 420/CLDTS 300); concentração de ácido tânico, que foi expresso em porcentagem em relação ao peso total do meio (p/p); e o volume da solução salina, que foi expresso em porcentagem em relação ao peso total do meio (v/p). As variáveis dependentes (respostas) foram atividade enzimática da tanase e fitase.In order to optimize the production of tanase and phytase enzymes in castor bean cake, the influence of tannic acid concentration and saline volume in the enzyme production medium was analyzed. The central rotational composite design (DCCR) technique was used, with 8 factorial points (mp), 6 axial points (mp) and 3 central points (mp) totaling 17 trials (23 mp + 6 bp + 3 pc = 17) . The 3 independent variables were: relative humidity (%) in a Climatic Chamber (Nova Ética-Modelo 420 / CLDTS 300); tannic acid concentration, which was expressed as a percentage of the total weight of the medium (w / w); and the volume of the saline solution, which was expressed as a percentage of the total weight of the medium (v / p). The dependent variables (responses) were enzyme activity of tannase and phytase.

A concentração de ácido tânico (%) utilizada nesse estudo foi determinada de acordo com Battestin e colaboradores (2007b), onde a produção máxima de tanase foi obtida utilizando 8 a 15% de ácido tânico. Para o presente trabalho, foram testadas concentrações menores de ácido tânico a fim de reduzir os custos do meio de produção. ,The concentration of tannic acid (%) used in this study was determined according to Battestin et al. (2007b), where the maximum tanase production was obtained using 8 to 15% tannic acid. For the present work, lower concentrations of tannic acid were tested in order to reduce the costs of the production medium. ,

A quantidade de sal adicionado no meio de fermentação está descrita ná Descrição Detalhada, no item de Processo Fermentativo. Nesse estudo foi avaliado o volume de água adicionado ao meio de fermentação. A faixa de volume de ág^ua adicionada foi determinada de acordo com a capacidade máxima de absorção do substrato, sem apresentar água livre no meio, conforme Tabela 6. Os valores reais utilizados nos ensaios do planejamento estão apresentados na Tabela 7 e a matriz dos ensaios na Tabela 8. Tabela 7: Valores utilizados no DCCR para três fatores.

Figure img0006
* AT (%) = Concentração de Ácido Tânico (p/p); volume SS {%) = volume da Solução Salina (v/p); UR (%) = Porcentagem da Umidade Relativa do Ar. Tabela 8: Matriz do delineamento contendo valores codificados das variáveis.
Figure img0007
* xl= UR (%) = % umidade relativa do ar; x2 = volume SS (%) = % do volume da solução salina em relação ao peso total (v/p); x3 = AT (%) = % do peso do ácido tânico em relação ao peso total (p/p).The amount of salt added in the fermentation medium is described in the Detailed Description, in the item Fermentation Process. In this study, the volume of water added to the fermentation medium was evaluated. The range of water volume added was determined according to the maximum absorption capacity of the substrate, without having free water in the medium, as shown in Table 6. The actual values used in the planning tests are shown in Table 7 and the matrix of the tests in Table 8. Table 7: Values used in the DCCR for three factors.
Figure img0006
* AT (%) = Tannic Acid Concentration (w / w); volume SS (%) = volume of saline solution (v / w); RH (%) = Percentage of Relative Air Humidity. Table 8: Design matrix containing coded values of variables.
Figure img0007
* xl = UR (%) =% relative humidity; x2 = volume SS (%) =% of the volume of the saline solution in relation to the total weight (v / w); x3 = AT (%) =% of the tannic acid weight in relation to the total weight (w / w).

De acordo com a Tabela 6, a capacidade máxima de água que a torta de mamona absorveu em 10 gramas foram 11 mL de água, ou seja, em um meio com torta de mamona e água, 55% do peso do meio eram representados por água. Tabela 6: Capacidade de Absorção de Água da Torta de Mamona.

Figure img0008
*Peso da torta de mamona postado para avaliar a capacidade de absorção de água em seu meio.According to Table 6, the maximum water capacity that the castor cake absorbed in 10 grams was 11 mL of water, that is, in a medium with castor cake and water, 55% of the medium weight was represented by water . Table 6: Water Absorption Capacity of Castor Pie.
Figure img0008
* Weight of castor bean cake posted to assess the water absorption capacity in your environment.

Com os resultados do planejamento foi possível no software STATISTCA 7.0 a determinação dos coeficientes de regressão para a resposta de interesse, calculou a ANOVA para analisar a possibilidade de construir a equação da resposta em função dos coeficientes de regressão estatisticamente significativo e também a superfície de resposta, com nível de significância de 10% (p-valor<0,l).With the results of the planning, it was possible in the STATISTCA 7.0 software to determine the regression coefficients for the response of interest, calculated ANOVA to analyze the possibility of constructing the response equation as a function of the statistically significant regression coefficients and also the response surface. , with a significance level of 10% (p-value <0.1).

O primeiro delineamento foi realizado considerando-se a variável dependente atividade enzimática da fitase após 72 horas de fermentação e o segundo delineamento para variável dependente atividade enzimática da tanase após 48 horas de fermentação.The first design was performed considering the dependent variable enzyme activity of phytase after 72 hours of fermentation and the second design for the dependent variable enzyme activity of tanase after 48 hours of fermentation.

A) DCCR para Produção de FitaseA) DCCR for Phytase Production

O delineamento composto central rotacional foi utilizado para avaliar a resposta ou variável dependente atividade enzimática da fitase. Os ensaios foram incubados com o microrganismo durante 72 horas, que foi o tempo que apresentou atividade fitásica mais alta. As variáveis independentes estudadas foram: a umidade relativa do ar, concentração do ácido tânico e a porcentagem do volume da solução salina adicionada em relação ao meio.The central rotational composite design was used to assess the response or dependent variable on enzyme activity of phytase. The assays were incubated with the microorganism for 72 hours, which was the time that showed the highest phytase activity. The independent variables studied were: the relative humidity of the air, the concentration of tannic acid and the percentage of the volume of saline solution added in relation to the medium.

Apresenta-se na Tabela 9 a matriz das variáveis independentes em estudo, com valores reais e codificados, e a variável dependente fitase durante 72 horas de incubação.Table 9 shows the matrix of the independent variables under study, with real and coded values, and the dependent variable phytase during 72 hours of incubation.

Analisando-se os valores de atividade obtidos na Tabela 9, verifica-se um aumento na de atividade enzimática, variando-se de 1,97 U/mL para o ensaio 3 (66% de umidade relativa do ar, 49% do volume da Solução Salina em relação ao peso total e 6% de ácido tânico) até uma atividade máxima de 42,01 U/mL, para o ensaio 2 (84% de umidade relativa do ar, 31% do volume da Solução Salina e 6% de ácido tânico). Tabela 9: Matriz DCCR 23e a resposta da atividade enzimática da fitase após 72 horas de incubação.

Figure img0009
xl = UR (%) = porcentagem da umidade relativa do ar; x2 = volume SS (%) = % do volume da Solução Salina em relação ao peso total (v/p); x3 = AT (%) = % do peso do ácido tânico em relação ao peso total (p/p).Analyzing the activity values obtained in Table 9, there is an increase in enzyme activity, varying from 1.97 U / mL for test 3 (66% relative humidity, 49% of the air volume) Saline solution in relation to total weight and 6% tannic acid) up to a maximum activity of 42.01 U / mL, for test 2 (84% relative air humidity, 31% of the volume of saline solution and 6% of tannic acid). Table 9: DCCR 23e matrix the response of phytase enzyme activity after 72 hours of incubation.
Figure img0009
xl = UR (%) = percentage of relative air humidity; x2 = volume SS (%) =% of the volume of the Saline Solution in relation to the total weight (v / w); x3 = AT (%) =% by weight of tannic acid in relation to total weight (w / w).

A Tabela 10 apresenta os valores dos coeficientes de regressão, t e p-valor para 10 avaliar quais são as variáveis e suas interações, estatisticamente significativo, acima de 90%(p<0,10).Table 10 presents the values of the regression coefficients, t and p-value for 10 to evaluate which are the variables and their interactions, statistically significant, above 90% (p <0.10).

Com os resultados da Tabela 10, verificou-se que as variáveis linear, e quadrática de AT (%) (concentração de ácido tânico) e interação UR (%) com AT (%) e UR (%) com AT (%) não foram significativos, sendo avaliados para Resíduos na Fonte dç Variação, apresentando pvalor igual a 0,17, 0,67, 0,36 e 0,18, respectivamente. Assim, somente as variáveis Média, UR (%) (L) e (Q), volume SS (%) (L) e (Q) e interação UR (%) e volume SS (%) foram avaliados para Regressão na Fonte de Variação no ANOVA. Tabela 10: Resultados do Coeficiente de Regressão, Erro Padrão, t, p e Limite de Confiança na otimização dos componentes do meio de cultivo (umidade relativa do ar, volume da solução salina e ácido tânico) na atividade de fitase.

Figure img0010
* parâmetros estatisticamente significativos a 90% de nível de confiança. L = parâmetro linear; Q= parâmetro quadrático.With the results of Table 10, it was found that the linear, and quadratic variables of AT (%) (tannic acid concentration) and UR (%) interaction with AT (%) and UR (%) with AT (%) did not were significant, being evaluated for Residues at Source dç Variação, presenting pvalue equal to 0.17, 0.67, 0.36 and 0.18, respectively. Thus, only the variables Mean, UR (%) (L) and (Q), SS volume (%) (L) and (Q) and UR interaction (%) and SS volume (%) were evaluated for Source Regression. Variation in ANOVA. Table 10: Results of the Regression Coefficient, Standard Error, t, p and Limit of Confidence in the optimization of the components of the culture medium (relative humidity, volume of saline and tannic acid) in phytase activity.
Figure img0010
* statistically significant parameters at 90% confidence level. L = linear parameter; Q = quadratic parameter.

A análise de variância (ANOVA) está representada na Tabela 11. Tabela 11: Análise de Variância no estudo do efeito dos componentes do meio de cultivo (UR (%), volume SS (%) e AT (%)) na atividade de fitase.

Figure img0011
R2=0,92 Ftab(0,l;5;ll)=2,45 Ftab(0,l;9;2)=9,38The analysis of variance (ANOVA) is shown in Table 11. Table 11: Analysis of variance in the study of the effect of the components of the culture medium (UR (%), volume SS (%) and AT (%)) on phytase activity .
Figure img0011
R2 = 0.92 Ftab (0. 1.5; ll) = 2.45 Ftab (0. 1; 9; 2) = 9.38

Para o coeficiente de correlação (R) o valor obtido foi de 0,96, para o coeficiente de determinação (R2) foi de 0,92, indicando uma correlação satisfatória entre os valores obtidos pelo experimento e os preditos pelo modelo. O valor F da Falta de Ajuste obtido a partir da ANOVA foi de 91,2 (9,72 vezes maior do que o valor de Ftabelado=9,38) e indicou uma falta de ajuste do modelo maior que o indicado pelo valor tabelado. O valor de F da Regresão obtido foi de 25,8 (10,53 vezes maior do que o valor de Ftabelado=2,45), indicando que o modelo para a atividade de fitase pode ser considerado estatisticamente significativo a 90% de nível de confiança.For the correlation coefficient (R) the value obtained was 0.96, for the determination coefficient (R2) it was 0.92, indicating a satisfactory correlation between the values obtained by the experiment and those predicted by the model. The F value of the lack of adjustment obtained from ANOVA was 91.2 (9.72 times greater than the value of Ftabelado = 9.38) and indicated a lack of adjustment of the model greater than that indicated by the tabulated value. The F value of Regression obtained was 25.8 (10.53 times greater than the value of Ftabelado = 2.45), indicating that the model for phytase activity can be considered statistically significant at 90% level of confidence.

Estes resultados podem ser considerados satisfatório e suficientes, permitindo obter um modelo codificado que descreve as respostas em função das variáveis analisadas. A partir da validação dos parâmetros de estudo, foi obtido o modelo- polinomial quadrático que representa o comportamento da atividade enzimática (1):These results can be considered satisfactory and sufficient, allowing to obtain a coded model that describes the responses according to the analyzed variables. From the validation of the study parameters, the quadratic polynomial model that represents the behavior of the enzymatic activity (1) was obtained:

Fitase (U/mL) = 5,74 +8,14*(UR) +5*(UR)2 -8,8*(volume SS) +4*(volume SS)2 - 4,12*(UR)*(volume SS) (1)Phytase (U / mL) = 5.74 + 8.14 * (UR) + 5 * (UR) 2 -8.8 * (SS volume) + 4 * (SS volume) 2 - 4.12 * (UR) * (SS volume) (1)

O modelo polinomial quadrático foi utilizado para construir as superfícies de resposta e curvas de contorno. O Anexo 2 mostra os efeitos dos componentes umidade relativa do ar e porcentagem do volume da solução salina em relação ao peso total do meio, na produção de tanase pelo Paecilomyces variotii.The quadratic polynomial model was used to construct the response surfaces and contour curves. Appendix 2 shows the effects of the components relative humidity of the air and percentage of the volume of the saline solution in relation to the total weight of the medium, in the production of tanase by Paecilomyces variotii.

B) DCCR para Produção de TanaseB) DCCR for Tanase Production

A Tabela 12 demonstra a matriz das variáveis independentes em estudo, com valores reais, codificados e a variável dependente tanase após 48 horas de fermentação.Table 12 shows the matrix of the independent variables under study, with real, coded values and the dependent variable tanase after 48 hours of fermentation.

Analisando-se os valores de atividade tanásica obtidos. Na Tabela 12, verifica-se 5 um aumento na atividade, variando de 104 U/mL no ensaio 12 (75% de umidade relativa do ar, 55% do volume da solução salina adicionado em relação ao peso total do meio e 8% de ácido tânico suplementado no meio) para 573 U/mL no ensaio 2 (84% de umidade relativa do ar, 31% do volume da solução salina e 6% de ácido tânico). Tabela 12: Matriz DCCR 23 e a resposta da atividade enzimática da tanase após 48 10 horas de fermentação. Valores Codificados Valores Reais Resposta

Figure img0012
xl = UR (%) - umidade relativa do ar (%); x2 = volume SS (%) = % do volume da Solução Salina em relação ao peso total (v/p) ; x3 = AT (%) = % do peso do ácido tânico em relação ao peso total (p/p).Analyzing the values of tannase activity obtained. Table 12 shows an increase in activity, varying from 104 U / mL in test 12 (75% relative air humidity, 55% of the volume of saline added in relation to the total weight of the medium and 8% of tannic acid supplemented in the medium) to 573 U / mL in test 2 (84% relative air humidity, 31% saline volume and 6% tannic acid). Table 12: DCCR 23 matrix and the enzyme activity response of the tanase after 48 hours of fermentation. Encoded Values Actual Values Answer
Figure img0012
xl = UR (%) - relative humidity (%); x2 = volume SS (%) =% of the volume of the Saline Solution in relation to the total weight (v / w); x3 = AT (%) =% by weight of tannic acid in relation to total weight (w / w).

A Tabela 13 apresenta os coeficientes de regressão, erro padrão, t, p-valor e limite de confiança das variáveis e suas interações, em resposta a atividade da tanase com limite de confiança estatística de 90% (p<0,10). Tabela 13: Resultados do Coeficiente de Regressão, Erro Padrão, t, p e Limite de

Figure img0013
* parâmetros estatisticamente significativos a 90% de nível de confiança. L = parâmetro linear; Q = parâmetro quadrático.Table 13 shows the regression coefficients, standard error, t, p-value and confidence limit of the variables and their interactions, in response to the activity of the tanase with a statistical confidence limit of 90% (p <0.10). Table 13: Results of the Regression Coefficient, Standard Error, t, p and Limit of
Figure img0013
* statistically significant parameters at 90% confidence level. L = linear parameter; Q = quadratic parameter.

Com os resultados da Tabela 5, as variáveis UR (%) quadrático (umidade relativa do ar), AT (%) quadrático (concentração de ácido tânico) e interação UR (%) e volume SS (%) não foram significativos, apresentando p-valor igual a 0,48, 0,55 e 0,36, respectivamente. Assim, somente as variáveis UR (%) (L), volume SS (%) (L), volume SS (%) (Q), AT (%) (L), interação UR (%) com AT (%) e interação volume SS (%) com AT (%) foram avaliados para Regressão na Fonte de Variação no ANOVA.With the results of Table 5, the variables UR (%) quadratic (relative humidity), AT (%) quadratic (tannic acid concentration) and interaction UR (%) and volume SS (%) were not significant, presenting p -value equal to 0.48, 0.55 and 0.36, respectively. Thus, only the variables UR (%) (L), volume SS (%) (L), volume SS (%) (Q), AT (%) (L), interaction UR (%) with AT (%) and volume SS interaction (%) with TA (%) were evaluated for Regression at the Source of Variation in ANOVA.

A análise de variância (ANOVA) está representada na Tabela 14. Tabela 14: Análise de Variância no estudo do efeito dos componentes do meio de cultivo (UR (%), volume SS (%) e AT (%)) na atividade de tanase.

Figure img0014
R2=O,94 Ftab(0,l;6;10)=2,46 Ftab(0,l;8;2)=9,37The analysis of variance (ANOVA) is shown in Table 14. Table 14: Analysis of variance in the study of the effect of the components of the culture medium (UR (%), volume SS (%) and AT (%)) on the tanase activity .
Figure img0014
R2 = O, 94 Ftab (0, 1, 6, 10) = 2.46 Ftab (0, 1, 8, 2) = 9.37

Para o coeficiente de correlação (R) o valor obtido foi de 0,97, para o coeficiente de determinação (R2) foi de 0,94, indicando uma boa correlação entre os valores obtidos pelo experimento e os preditos pelo modelo. O valor F da Falta de Ajuste obtido a partir da ANOVA foi de 5,11 (1,83 vezes menor do que o valor de Ftabelado=9,37), resultando em uma falta de ajuste do modelo menor que o indicado pelo valor tabelado. O valor de F da Regressão obtido foi de 25,3 (10,2 vezes maior do que o valor de Ftabelado=2,46), indicando que o modelo para a atividade de tanase pode ser considerado estatisticamente significativo a 90% de nível de confiança.For the correlation coefficient (R) the value obtained was 0.97, for the determination coefficient (R2) it was 0.94, indicating a good correlation between the values obtained by the experiment and those predicted by the model. The F-value of the lack of adjustment obtained from ANOVA was 5.11 (1.83 times less than the value of Ftabelado = 9.37), resulting in a lack of adjustment of the model less than that indicated by the tabulated value. . The F value of the Regression obtained was 25.3 (10.2 times greater than the value of Ftabelado = 2.46), indicating that the model for the tanase activity can be considered statistically significant at 90% level of confidence.

Estes resultados podem ser obtidos por um modelo codificado que descreve as respostas em função das variáveis analisadas. A partir da validação dos parâmetros de estudo, foi obtido o modelo polinomial quadrático que representa o comportamento da atividade enzimática (2):These results can be obtained by a coded model that describes the responses according to the variables analyzed. From the validation of the study parameters, the quadratic polynomial model that represents the behavior of the enzymatic activity (2) was obtained:

Tanase (U/mL) = 288 + 58,24*(UR) -75,21*(volume SS) -20,93*(volume SS)2 - 60,77*(AT) -36*(UR)*(AT) +79,25*(volume SS) * (AT) (2)Tanase (U / mL) = 288 + 58.24 * (UR) -75.21 * (SS volume) -20.93 * (SS volume) 2 - 60.77 * (AT) -36 * (UR) * (AT) + 79.25 * (SS volume) * (AT) (2)

O modelo polinomial quadrático foi utilizado para construir as superfícies de resposta e curvas de contorno. O Anexo 3, (a), (b) e (c), ilustra os efeitos dòs componentes umidade relativa do ar, concentração de ácido tânico e porcentagem do volume da solução salina em relação ao peso total do meio, na produção de tanase pelo Paecilomyces variotii.The quadratic polynomial model was used to construct the response surfaces and contour curves. Appendix 3, (a), (b) and (c), illustrates the effects of the components relative humidity of the air, concentration of tannic acid and percentage of the volume of the saline solution in relation to the total weight of the medium, in the production of tanase by Paecilomyces variotii.

Exemplo3: EXTRAÇÃO ENZIMÁTICA E DETERMINAÇÕES ANALÍTICASExample3: ENZYMATIC EXTRACTION AND ANALYTICAL DETERMINATIONS

Após a fermentação procedeu-se a extração da enzima adicionando 4 partes de tampão acetato pH 5,5 - 0,02 M para 1 parte do meio de fermentação em cada Erlenmeyer. Os frascos foram agitados a 200 rpm por 1 hora (Battestin, 2007b). A solução foi filtrada em gaze e o extrato retido na filtração foi denominado extrato sólido bruto. O filtrado foi centrifugado a 7100 x g por 30 minutos a 4°C, sendo então chamado de extrato enzimático bruto (Lekha, P. K.; Lonsane, B. K. Production and application of tannin acyl hydrolase: State of the art. Advances in Applied Biochemistry and Microbiology 44, p. 215-260, 1997). O extrato enzimático foi utilizado para determinação da atividade das enzimas tanase e fitase. O extrato sólido bruto foi utilizado para determinações analíticas de fenóis totais, taninos condensados, taninos hidrolisados e detoxificação.After fermentation, the enzyme was extracted by adding 4 parts of acetate buffer pH 5.5 - 0.02 M to 1 part of the fermentation medium in each Erlenmeyer. The flasks were shaken at 200 rpm for 1 hour (Battestin, 2007b). The solution was filtered through gauze and the extract retained in the filtration was called crude solid extract. The filtrate was centrifuged at 7100 xg for 30 minutes at 4 ° C, and was then called a crude enzyme extract (Lekha, PK; Lonsane, BK Production and application of tannin acyl hydrolase: State of the art. Advances in Applied Biochemistry and Microbiology 44 , pp. 215-260, 1997). The enzymatic extract was used to determine the activity of the enzymes tanase and phytase. The crude solid extract was used for analytical determinations of total phenols, condensed tannins, hydrolyzed tannins and detoxification.

O objetivo principal das determinações analíticas foi avaliar as concentrações de compostos de valor nutricional no meio pré-fermentado e pós-fermentado como compostos fenólicos, taninos hidrolisáveis, condensados, avaliação da presença de ricina e determinação do processo de detoxificação.The main objective of the analytical determinations was to evaluate the concentrations of compounds of nutritional value in the pre-fermented and post-fermented medium such as phenolic compounds, hydrolyzable, condensed tannins, evaluation of the presence of ricin and determination of the detoxification process.

A) Extração de Fenóis TotaisA) Extraction of Total Phenols

Foram utilizadas os seguintes solventes para o processo de extração, na proporção de 50% do solvente e 50% de água: Acetato de Etila, Acetona e Metanol. Também foi testado com o solvente Hexano em sua forma anidra (100%). Foram pesados 200 mg da amostra em 10 mL do solvente, em seguida foram incubados a temperatura ambiente com agitação de 150 rpm durante 120 minutos. Após a homogeneização foram centrifugados a 1320 x g a 5°C durante 15 minutos e analisados por determinação de Fenóis Totais (Naczk, M.; Shahidi, F. Extraction and analysis of phenolics in food. Journal of Chromatography A 1054, p. 95-111, 2004); (Schons, 2009).The following solvents were used for the extraction process, in the proportion of 50% of the solvent and 50% of water: Ethyl Acetate, Acetone and Methanol. It was also tested with Hexane solvent in its anhydrous form (100%). 200 mg of the sample was weighed in 10 ml of the solvent, then incubated at room temperature with shaking at 150 rpm for 120 minutes. After homogenization, they were centrifuged at 1320 xg at 5 ° C for 15 minutes and analyzed by determination of Total Phenols (Naczk, M .; Shahidi, F. Extraction and analysis of phenolics in food. Journal of Chromatography A 1054, p. 95-111 , 2004); (Schons, 2009).

B) Determinação de Fenóis TotaisB) Determination of Total Phenols

Foi utilizada a técnica de Follin-Ciocaulteau (Singleton, V. L Rossi, J. A. J. Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture 20, p. 144-158,1965) para determinação de fenóis presentes na amostra. Este método baseia-se na redução do ácido fosfomolibdíco e fosfotungstico pelas hidroxilas dos fenóis produzindo uma coloração azul, quantificada por espectrofotometria a 760 nm.The Follin-Ciocaulteau technique (Singleton, V. L Rossi, JAJ Colorimetry of total phenolics with phosphomolybdic phosphotungstic acid reagents. American Journal of Enology and Viticulture 20, p. 144-158,1965) was used to determine the phenols present in the sample . This method is based on the reduction of phosphomolybdic and phosphotungstic acid by the hydroxyls of the phenols, producing a blue color, quantified by spectrophotometry at 760 nm.

Em um Erlenmeyer de 50 mL foram adicionados 1 mL do reagente Follin- Ciocaulteau, 10 mL de água destilada, 1 mL da amostra e deixou-se em repouso durante 3 minutos. Foram adicionados 8 mL de carbonato de sódio (7,5%) e a reação ocorreu por 2 horas em local escuro. Após 2 horas, foi realizada a leitura da amostra em espectrofotômetro à absorbância de 760 nm. O branco foi composto por todos os constituintes da reação, com exceção da amostra. 0 curso da reação foi acompanhado por uma curva de calibração com ácido gálico, conforme metodologia descrita.In a 50 mL Erlenmeyer, 1 mL of the Follin-Ciocaulteau reagent, 10 mL of distilled water, 1 mL of the sample were added and left to stand for 3 minutes. 8 ml of sodium carbonate (7.5%) were added and the reaction took place for 2 hours in a dark place. After 2 hours, the sample was read on a spectrophotometer at an absorbance of 760 nm. The blank was composed of all the constituents of the reaction, except for the sample. The course of the reaction was accompanied by a calibration curve with gallic acid, according to the methodology described.

C) Determinação de Taninos HidrolisáveisC) Determination of Hydrolyzable Tannins

Foi empregada a metodologia de Brune e colaboradores (Brune, M. Hallberg, L. Skânberg, A. Determination of iron-binding phenolic groups in foods. Journal of Food Science 56, p. 128-131, 1991) sendo que a extração das amostras foi realizada como indicado para os fenóis totais. Utilizou-se uma solução de sulfato de ferro (III) e amónio, denominada FAS. A solução era constituída por: 89% de solução tampão acetato 0,1 M - pH 4,4; 10% de solução de goma arábica à 1%; 1% de solução de sulfato de ferro (III) e amónio à 5%. Em um tubo de ensaio adicionou-se 2 mL da amostra em estudo e 8 mL da solução FAS. Após 15 minutos de reação, foi lida a absorbância em 578 nm. O branco foi realizado substituindo a amostra por água destilada. O curso da reação foi acompanhado por um a curva de calibração com ácido tânico, conforme metodologia descrita.The methodology of Brune and collaborators (Brune, M. Hallberg, L. Skânberg, A. Determination of iron-binding phenolic groups in foods. Journal of Food Science 56, p. 128-131, 1991) was used, and the extraction of samples were performed as indicated for total phenols. A solution of iron (III) sulfate and ammonium, called FAS, was used. The solution consisted of: 89% 0.1 M acetate buffer solution - pH 4.4; 10% 1% gum arabic solution; 1% solution of iron (III) sulfate and 5% ammonium. In a test tube, 2 ml of the study sample and 8 ml of the FAS solution were added. After 15 minutes of reaction, the absorbance at 578 nm was read. The blank was performed by replacing the sample with distilled water. The reaction course was accompanied by a calibration curve with tannic acid, according to the methodology described.

D) Determinação de Taninos CondensadosD) Determination of Condensed Tannins

Empregou-se a metodologia de Prince e colaboradores (Price, M. L. Van Scoyoc, S. Butler, L. G. A critical evaluation of the vanillin reaction as an assay for tannin in sorghum grain. Journal of Agricultural and Food Chemistry 26, p. 1214- 1218, 1978), sendo específica para flavonóides e dihidroxichalconas que possuem ligação simples na posição 2 e 3 e uma hidroxila livre no anel beta. A vanilina é protonada em uma solução ácida, resultando em um carbocation eletrofílico fraco, o qual reage com o anel aromático nas posições 6 ou 8, este composto é imediatamente desidratado formando um composto vermelho.The methodology of Prince et al. (Price, ML Van Scoyoc, S. Butler, LG A critical evaluation of the vanillin reaction as an assay for tannin in sorghum grain was used. Journal of Agricultural and Food Chemistry 26, p. 1214-1218 , 1978), being specific for flavonoids and dihydroxychhalcones that have a simple bond in positions 2 and 3 and a free hydroxyl in the beta ring. Vanillin is protonated in an acidic solution, resulting in a weak electrophilic carbocation, which reacts with the aromatic ring at positions 6 or 8, this compound is immediately dehydrated forming a red compound.

A extração da amostra foi realizada como nos fenóis e taninos hidrolisáveis. Utilizou uma solução de vanilina contendo: 1 parte para a solução de vanilina (1% de vanilina dissolvido em metanol) e 1 parte para solução de HCI (8% de HCI em metanol).Sample extraction was performed as with hydrolysable phenols and tannins. He used a vanillin solution containing: 1 part for the vanillin solution (1% vanillin dissolved in methanol) and 1 part for the HCI solution (8% HCI in methanol).

O método foi realizado com a adição de 1 mL da amostra em estudo e 5 mL da solução de vanilina durante 5 minutos, sendo que a cada 1 minuto foi colocado 1 mL da solução de vanilina. O branco foi constituído por 1 mL de água destilada e 5 mL da solução de vanilina, em seguida a reação foi conduzida durante 20 minutos e por fim foi feita a leitura em espectrofotômetro a 500 nm. O curso da reação foi acompanhado por uma curva de calibração com catequina, conforme metodologia descrita.The method was carried out with the addition of 1 ml of the study sample and 5 ml of the vanillin solution for 5 minutes, and every 1 minute, 1 ml of the vanillin solution was placed. The blank consisted of 1 ml of distilled water and 5 ml of the vanillin solution, then the reaction was conducted for 20 minutes and finally the reading was made on a spectrophotometer at 500 nm. The reaction course was accompanied by a catechin calibration curve, according to the methodology described.

D) ResultadosD) Results

Na Tabela 15 estão representadas as concentrações de Fenóis Totais em cada grama de amostra extraída por quatro diferentes solventes diluídos a 1:1 com água destilada, com exceção ao Hexano: Acetato de Etila, Acetona e Metanol, em torta de mamona não fermentada. Tabela 15: Concentração de Fenóis Totais em torta de mamona não fermentada em diferentes tipos de solventes.

Figure img0015
*Acetato = 1:1 de Acetato de Etila e Água destilada; Acetona = 1:1 de Acetona e Água destilada; Metanol = 1:1 de Metanol e Água destilada; Hexano = somente Hexano.Table 15 shows the concentrations of Total Phenols in each gram of sample extracted by four different solvents diluted 1: 1 with distilled water, except for Hexane: Ethyl Acetate, Acetone and Methanol, in unfermented castor cake. Table 15: Concentration of Total Phenols in unfermented castor cake in different types of solvents.
Figure img0015
* Acetate = 1: 1 Ethyl Acetate and distilled water; Acetone = 1: 1 of Acetone and distilled water; Methanol = 1: 1 Methanol and distilled water; Hexane = Hexane only.

Os resultados mostram que o solvente Acetona diluído a 1:1 com água destilada apresentou maior concentração de fenóis, com uma média de 47 miligramas por grama de amostra.The results show that the solvent Acetone diluted 1: 1 with distilled water showed a higher concentration of phenols, with an average of 47 milligrams per gram of sample.

Não há um consenso para utilização de um solvente para extração dos compostos fenólicos na maioria das amostras na área de alimentos, principalmente em vegetais. Mas os resultados acima indicam que o melhor solvente para extração de compostos fenólicos são aqueles que apresentam polaridade, o que não ocorre com o Hexano por ser um solvente apoiar e não interage com compostos polares, somente com apoiares.There is no consensus on the use of a solvent to extract phenolic compounds in most samples in the food area, mainly in vegetables. But the results above indicate that the best solvent for the extraction of phenolic compounds are those that have polarity, which does not occur with Hexane because it is a supporting solvent and does not interact with polar compounds, only with supports.

Para melhor extração de Fenóis Totais e também para Taninos Hidrolisáveis e Condensados, foi utilizada a solução de Acetona para analisar os seus teores antes e após a fermentação da torta de mamona.For better extraction of Total Phenols and also for Hydrolyzable and Condensed Tannins, the Acetone solution was used to analyze its contents before and after the fermentation of the castor cake.

Os teores de Fenóis Totais e Taninos Hidrolisáveis das amostras, torta de mamona in natura e meio de cultivo otimizado e fermentado para produção de fitase (após 72 horas de fermentação), estão apresentados na Tabela 16. Tabela 16: Concentração de Fenóis Totais e Taninos Hidrolisáveis antes e após fermentação.

Figure img0016
*TM = Torta de Mamona in natura; TM F72h = meio de cultivo otimizado e fermentado para produção de fitase (após 72 horas de fermentação).The contents of Total Phenols and Hydrolyzable Tannins in the samples, castor cake in natura and optimized and fermented culture medium for phytase production (after 72 hours of fermentation) are shown in Table 16. Table 16: Concentration of Total Phenols and Tannins Hydrolyzable before and after fermentation.
Figure img0016
* TM = Castor Pie in natura; TM F72h = optimized and fermented culture medium for phytase production (after 72 hours of fermentation).

Os resultados mostraram que a fermentação da torta de mamona por Pαecilomyces vαriotii após 72 horas de incubação diminuiu a concentração de fenóis totais e também de taninos hidrolisáveis. Provavelmente o microrganismo produziu enzimas que hidrolisaram estes compostos, como a tanase, que tem capacidade de clivar taninos hidrolisáveis. Para estas amostras, não foram detectados concentrações suficientes de taninos condensados, provavelmente não foram postados quantidades suficientes das amostras no processo de extração para determinar os taninos. condensados.The results showed that the fermentation of the castor bean cake by Pαecilomyces vαriotii after 72 hours of incubation decreased the concentration of total phenols and also of hydrolyzable tannins. Probably the microorganism produced enzymes that hydrolyzed these compounds, such as tannins, which have the ability to cleave hydrolyzable tannins. For these samples, not enough concentrations of condensed tannins were detected, probably not enough samples were posted in the extraction process to determine the tannins. condensed.

Não foram encontradas na literatura recente, pesquisas que envolvessem a determinação de compostos fenólicos em torta de mamona, já que estes resíduos não apresentam ainda interesse na produção de ração animal e consequentemente não há estudos para análises de compostos de interesse funcional ao animal.Research involving the determination of phenolic compounds in castor bean cake was not found in the recent literature, since these residues are not yet of interest in the production of animal feed and, consequently, there are no studies for analysis of compounds of functional interest to the animal.

Xu e colaboradores {Xu, L; Diosady, L. L Rapid method for total phenolic acid determination in rapeseed/canola meals. Food Research Internationa! 30, p. 571- 574,1997) quantificaram a presença de compostos fenólicos em canola, uma semente utilizada para extração de seu óleo para o setor de biocombustíveis. Foi realizado uma etapa de extração em que a amostra passou por uma extração ácida de acetona em seguida por uma hidrólise alcalina, depois passou por uma acidificação, depois por uma extração de éter etílico com acetato de etila e finalmente por uma evaporação.e dissolução em metanol. Essa extração foi realizada para que se obtive-se três tipos de fenóis: os livres, os esterificados e os insolúveis, favorecendo um maior amplo de compostos identificados na análise colorimétrica. De acordo com os resultados, a canola apresentou 1683 miligramas de compostos fenólicos a cada 100 gramas de amostra.Xu and collaborators {Xu, L; Diosady, L. L Rapid method for total phenolic acid determination in rapeseed / canola meals. Food Research Internationa! 30, p. 571- 574,1997) quantified the presence of phenolic compounds in canola, a seed used to extract its oil for the biofuels sector. An extraction step was carried out in which the sample underwent an acid extraction of acetone followed by an alkaline hydrolysis, then underwent an acidification, then an extraction of ethyl ether with ethyl acetate and finally by evaporation. methanol. This extraction was carried out in order to obtain three types of phenols: free, esterified and insoluble, favoring a wider range of compounds identified in colorimetric analysis. According to the results, canola had 1683 milligrams of phenolic compounds per 100 grams of sample.

Segundo Kozlowska e colaboradores (Kozlowska, H.; Naczk, M.; Shahihi, F.; Zadernowski, R. Phenolic acids and tannins in rapeseed and canola. In Canola and Rapeseed: Production, Chemistry, Nutrition and Processing Technology, ed. F. Shahidi, AVI Book, New York, NY, p. 193-210, 1991) a concentração de ácidos fenólicos em farelo de canola está na ordem de 6,4 a 12,8 gramas por kg de amostra.According to Kozlowska et al. (Kozlowska, H .; Naczk, M .; Shahihi, F .; Zadernowski, R. Phenolic acids and tannins in rapeseed and canola. In Canola and Rapeseed: Production, Chemistry, Nutrition and Processing Technology, ed. F Shahidi, AVI Book, New York, NY, pp. 193-210, 1991) the concentration of phenolic acids in canola meal is in the range of 6.4 to 12.8 grams per kg of sample.

A partir destes resultados verificamos que a torta de mamona apresentou uma composição de compostos fenólicos mais expressivos em relação à canola, apresentando vantagem em relação a sua composição fenólica para um futuro uso como ração animal.From these results we verified that the castor bean cake presented a composition of phenolic compounds more expressive in relation to canola, showing an advantage in relation to its phenolic composition for future use as animal feed.

Exemplo 4: AVALIAÇÃO DA DETOXIFICAÇÃO DA TORTA DE MAMONA POR FERMENTAÇÃO EM ESTADO SÓLIDOExample 4: EVALUATION OF THE DETOXIFICATION OF THE MAMMONA PIE BY SOLID STATE FERMENTATION A) Detecção de ricina por SDS-PAGEA) Detection of ricin by SDS-PAGE

Para avaliar a detoxificação da torta de mamona via fermentação em estado, sólidopor Paecilomyces variotii, foi identificada a presença da ricina por SDS-PAGE. A ricina apresentavam 2 cadeias que quando clivados pelo SDS e corridos no gel dé poliacrilamida apresentam duas bandas, uma chamada de cadeia A com 32 kDa e outra de cadeia B com 34 kDa (Anandan, 2005).To evaluate the detoxification of castor bean cake via solid state fermentation by Paecilomyces variotii, the presence of ricin was identified by SDS-PAGE. The ricin had 2 chains which, when cleaved by the SDS and run on the polyacrylamide gel, have two bands, one called chain A with 32 kDa and the other chain B with 34 kDa (Anandan, 2005).

Foi avaliado o extrato proteico do produto fermentado em diferentes tempos de incubação, entre 24 a 72 horas, comparando com a ricina purificada, a torta de mamona in natura e a autoclavada (Anexo 4).The protein extract of the fermented product was evaluated at different incubation times, between 24 and 72 hours, comparing it with purified ricin, fresh castor and autoclaved cake (Annex 4).

Primeiro, efetuou-se a extração com adição de tampão fosfato salino (PBS) pH 7,2 na proporção 1:4 (1 g de resíduo sólido para 4 mL de tampão) no resíduo que foi mantido em agitação durante 3 horas, em seguida submetido à centrifugação a 14000 rpm durante 15 minutos a temperatura ambiente. Para determinação de ricina presente na amostra, foi realizada a quantificação de proteínas (Bradford, M. M. A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry 72, p. 248, 1976) para obter uma concentração padrão para todas as amostras. Adicionou 80 pL do sobrenadante a 40 pL de tampão contendo Dodecil Sulfato de Sódio (SDS) e β- mercaptoetanol, totalizando 120 pL. Deste total, foram aplicados 25 pL para correr o gel de SDS-PAGE 12% (10x10x0,lcm). Após a corrida, as proteínas foram fixadas e coradas por 1 hora com solução de Coomassie-Brilliant-Blue 0,1% em metanol/ácido acético/água (45/10/45, v/v/v). Após esse tempo, o gel foi descorado com uma solução contendo metanol/ácido acético/água (45/10/45, v/v/v).First, extraction was carried out with the addition of phosphate buffered saline (PBS) pH 7.2 in the proportion 1: 4 (1 g of solid residue to 4 ml of buffer) in the residue that was kept under stirring for 3 hours, then subjected to centrifugation at 14000 rpm for 15 minutes at room temperature. To determine ricin present in the sample, protein quantification was performed (Bradford, MM A rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein using the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry 72, p. 248, 1976) to obtain a standard concentration for all samples. He added 80 pL of the supernatant to 40 pL of buffer containing Sodium Dodecyl Sulfate (SDS) and β-mercaptoethanol, totaling 120 pL. Of this total, 25 pL was applied to run the 12% SDS-PAGE gel (10x10x0, 1 cm). After the run, the proteins were fixed and stained for 1 hour with Coomassie-Brilliant-Blue 0.1% solution in methanol / acetic acid / water (45/10/45, v / v / v). After that time, the gel was bleached with a solution containing methanol / acetic acid / water (45/10/45, v / v / v).

De acordo com o Anexo 4 as bandas em que a ricina aparecem no gel estão ná faixa entre 31,3 e 38,2 kDa, sendo também visualizadas na corrida com a ricina, purificada. As amostras torta de mamona in natura e torta de mamona autoclavada'. apresentaram as duas bandas da ricina no gel, mostrando que a metodologia é válida para identificação deste composto em amostras de extrato protéíco. O processo de autoclavagem, a 121°C durante 15 minutos, não destruiu as cadeias da ricina. Na amostra de extrato protéico fermentado após 24 horas, a presença de ricina é fracamente visível, demonstrando uma provável inicialização da hidrólise do composto. Nas amostras de 48 e 72 horas de fermentação, as bandas onde a ricina se localizam estão completamente ausentes, mostrando possivelmente que o microrganismo Paecilomyces variotii hidrolisou a ricina, tornando possível uma torta detoxificada e viável para uso em ração animal. A detecção mínima de proteínas em SDSPAGE por Coomassie Blue é de 10 pg/mL de amostra, concentrações mais baixas dificilmente são detectáveis pelo método (Anandan, 2005); (Godoy, 2009) e (Schãgger, H. Tricine-SDS-PAGE. Nature Protocols l,p. 16-22, 2006).According to Annex 4, the bands in which the ricin appears in the gel are in the range between 31.3 and 38.2 kDa, and are also visualized in the run with the purified ricin. The samples of fresh castor cake and autoclaved castor cake '. presented the two ricin bands on the gel, showing that the methodology is valid for identifying this compound in samples of protein extract. The autoclaving process, at 121 ° C for 15 minutes, did not destroy the ricin chains. In the sample of protein extract fermented after 24 hours, the presence of ricin is poorly visible, demonstrating a probable initiation of the hydrolysis of the compound. In the samples of 48 and 72 hours of fermentation, the bands where the ricin is located are completely absent, possibly showing that the microorganism Paecilomyces variotii hydrolyzed the ricin, making possible a detoxified and viable cake for use in animal feed. The minimum detection of proteins in SDSPAGE by Coomassie Blue is 10 pg / mL of sample, lower concentrations are hardly detectable by the method (Anandan, 2005); (Godoy, 2009) and (Schãgger, H. Tricine-SDS-PAGE. Nature Protocols 1, p. 16-22, 2006).

Uma alternativa seria a utilização do corante de prata para uma detecção de compostos com menores concentrações.An alternative would be to use the silver dye to detect compounds with lower concentrations.

B) Teste de Atividade Tóxica em Cultura de CélulasB) Toxic Activity Test in Cell Culture

Foi usado o teste MTT de acordo com metodologia de Mosmann (Mosmann, T., 1983. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: Application to proliferation and cytotoxicity assays. J. Immunol. Meth. 65, 55-63). Durante os ensaios, células do tipo RAW 264,7 foram cultivados em meio DMEM em estufas a 37°C na presença de CO2 em sua atmosfera. Para 100 pL de cultura de células, um volume de 100 pL de MTT (5 mg/mL em PBS) e extrato da amostra foram adicionadas em poços de microplacas. Cada microplaca foi incubada na estufa de acordo com o tempo de 24 horas. Após incubação, as microplacas foram lidas em espectrofotômetro à 540 nm de absorbância.The MTT test was used according to Mosmann's methodology (Mosmann, T., 1983. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: Application to proliferation and cytotoxicity assays. J. Immunol. Meth. 65, 55-63). During the tests, RAW 264.7 cells were grown in DMEM in greenhouses at 37 ° C in the presence of CO2 in their atmosphere. For 100 pL of cell culture, a volume of 100 pL of MTT (5 mg / mL in PBS) and sample extract were added in microplate wells. Each microplate was incubated in the greenhouse for 24 hours. After incubation, the microplates were read on a spectrophotometer at 540 nm absorbance.

O ensaio foi conduzido utilizando-se a ricina obtida como descrito no item da extração, a fim de determinar a dose mínima para induzir morte na cultura de células. Para isso, foram utilizadas diferentes diluições da proteína feita em PBS pH 7,0: 100The assay was conducted using the ricin obtained as described in the extraction item, in order to determine the minimum dose to induce death in the cell culture. For this, different dilutions of the protein made in PBS pH 7.0: 100 were used

Ug/mL, 50 pg/mL, 10 pg/mL, 1 pg/mL, 100 ng/mL, 50 ng/mL, 10 ng/mL, 1 ng/mL, 100 pg/mL, 50 pg/mL e 10 pg/mL. Em seguida utilizou-se a concentração mínima inibitória do extrato sobre as células para avaliar o substrato fermentado nos tempos de 24, 48 e 72 horas de fermentação.Ug / mL, 50 pg / mL, 10 pg / mL, 1 pg / mL, 100 ng / mL, 50 ng / mL, 10 ng / mL, 1 ng / mL, 100 pg / mL, 50 pg / mL and 10 pg / ml. Then, the minimum inhibitory concentration of the extract on the cells was used to evaluate the fermented substrate at 24, 48 and 72 hours of fermentation.

Através dos resultados obtidos pela análise em eletroforese, as amostras foram testadas em culturas de células vivas para verificação da viabilidade da mesma em presença da torta de mamona in natura e fermentada.Through the results obtained by electrophoresis analysis, the samples were tested in cultures of live cells to verify its viability in the presence of fresh and fermented castor cake.

De acordo com a Figura 7, a concentração mínima necessária para que ocorra a morte das células foi de 1 pg/mL de extrato da torta. Menores concentrações a viabilidade celular no meio de cultura foi próximos dos 100% e assim não interferiram em seu crescimento. A partir destes valores, o segundo ensaio foi realizado com extratos do material fermentado com 1 pg/mL em diferentes tempos (24, 48 e 72 horas de fermentação). De acordo com a Figura 8, durante o processo fermentativo, em seu progresso do tempo, a viabilidade celular foi aumentando em que após 72 horas de fermentação apresentou aproximadamente 100% da viabilidade celular. Sendo assim, provavelmente o microorganismo Pαecilomyces vαriotii hidrolizou os possíveis compostos tóxicos (ricina) no meio e favoreceu o crescimento das células em estudo. Tabela 17: Umidade relativa do meio de cultivo antes e após incubação na câmara climática para o meio ótimo para produção de fitase em torta de mamona.

Figure img0017
* TM 72h = meio de cultivo de torta de mamona com 25% do volume da solução salina em relação ao peso total do meio (v/p). ** Incubação em Câmara Climática a 90% de Umidade Relativa do Ar a temperatura de 30°C.According to Figure 7, the minimum concentration required for cell death to occur was 1 pg / mL of pie extract. Lower concentrations the cell viability in the culture medium was close to 100% and thus did not interfere with its growth. From these values, the second test was performed with extracts of the fermented material with 1 pg / mL at different times (24, 48 and 72 hours of fermentation). According to Figure 8, during the fermentation process, in its progression of time, cell viability increased, after which after 72 hours of fermentation it presented approximately 100% of cell viability. Thus, probably the microorganism Pαecilomyces vαriotii hydrolyzed the possible toxic compounds (ricin) in the medium and favored the growth of the cells under study. Table 17: Relative humidity of the culture medium before and after incubation in the climatic chamber for the optimum medium for the production of phytase in castor cake.
Figure img0017
* TM 72h = castor bean culture medium with 25% of the volume of saline in relation to the total weight of the medium (v / w). ** Incubation in a Climatic Chamber at 90% Relative Humidity at a temperature of 30 ° C.

Claims (39)

1. Meio de cultura para produção de enzima fitase pelo microorganismo Paecilomyces variotii caracterizado por ser constituído de torta residual de mamona e solução salina;1. Culture medium for the production of phytase enzyme by the microorganism Paecilomyces variotii characterized by being made up of residual castor cake and saline solution; 2. Meio de cultura para produção de enzima fitase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela solução salina ser composta em grama por litro de 1 parte de KH2PO4; 2 partes de NH4NO3; 0,2 partes de MgSO4.7H2O; 0,02 partes de CaCI2.2H2O; 0,004 partes de MnCI2.4H2O; 0,002 partes de Na2MoO4.2H2O e 0,0025 partes de FeSO4.7H2O.2. Culture medium for the production of phytase enzyme by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 1, characterized in that the saline solution is composed in grams per liter of 1 part of KH2PO4; 2 parts of NH4NO3; 0.2 parts of MgSO4.7H2O; 0.02 parts of CaCl2.2H2O; 0.004 parts of MnCI2.4H2O; 0.002 parts of Na2MoO4.2H2O and 0.0025 parts of FeSO4.7H2O. 3. Meio de cultura para produção de enzima fitase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por não conter ácido fítico.3. Culture medium for the production of phytase enzyme by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 1, characterized in that it does not contain phytic acid. 4. Meio de cultura para produção de enzima fitase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por preferencialmente não conter ácido tânico.4. Culture medium for the production of phytase enzyme by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 1, characterized in that it preferably does not contain tannic acid. 5. Meio de cultura para produção de enzima fitase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por conter de 25 a 28% de solução salina, em relação ao peso total do meio.5. Culture medium for the production of phytase enzyme by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 1, characterized by containing from 25 to 28% of saline solution, in relation to the total weight of the medium. 6. Meio de cultura para produção de enzima fitase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por conter preferencialmente 25% de solução salina, em relação ao peso total do meio.6. Culture medium for the production of phytase enzyme by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 5, characterized in that it preferably contains 25% of saline solution, in relation to the total weight of the medium. 7. Meio de cultura para produção de enzima fitase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por conter preferencialmente 75% do peso total composto pela torta residual de mamona.7. Culture medium for the production of phytase enzyme by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 1, characterized in that it preferably contains 75% of the total weight made up of the residual castor cake. 8. Processo para produção de enzima fitase, caracterizado por ser feito pelo microorganismo Paecilomyces variotii através de fermentação sólida.8. Process for the production of phytase enzyme, characterized by being made by the microorganism Paecilomyces variotii through solid fermentation. 9. Processo para produção de enzima fitase, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por ser em torta residual de mamona.Process for the production of phytase enzyme, according to claim 8, characterized in that it is in residual castor cake. 10. Processo para produção de enzima fitase, de acordo com as reivindicações 8 e 9, caracterizado por ser feito como descrito nas reivindicações de 1 a 7.Process for the production of phytase enzyme according to claims 8 and 9, characterized in that it is carried out as described in claims 1 to 7. 11. Processo para produção de enzima fitase, de acordo com as reivindicações 8 a 10, caracterizado por ser obtido preferencialmente após 72 horas de incubação.Process for the production of phytase enzyme according to claims 8 to 10, characterized in that it is preferably obtained after 72 hours of incubation. 12. Processo para produção de enzima fitase, de acordo com as reivindicações 8 a 11, caracterizado por ser obtido entre 85 e 90% de umidade relativa ambiente, preferencialmente 90%.12. Process for the production of phytase enzyme, according to claims 8 to 11, characterized in that between 85 and 90% of ambient relative humidity, preferably 90%, is obtained. 13. Meio de cultura para produção de enzima tanase pelo microorganismo Paecilomyces varioti caracterizado por ser constituído de torta residual de mamona, solução salina e de ácido tânico;13. Culture medium for the production of enzyme tanase by the microorganism Paecilomyces varioti characterized by being made up of residual castor bean cake, saline solution and tannic acid; 14. Meio de cultura para produção de enzima tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pela solução salina ser composta em grama por litro de 1 parte de KH2PO4; 2 partes de NH4NO3; 0,2 partes de MgSO4.7H2O; 0,02 partes de CaCI2.2H2O; 0,004 partes de MnCl2.4H2O; 0,002 partes de Na2MoO4.2H2O e 0,0025 partes de FeSO4.7H2O.14. Culture medium for production of the enzyme tanase by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 13, characterized in that the saline solution is composed in grams per liter of 1 part of KH2PO4; 2 parts of NH4NO3; 0.2 parts of MgSO4.7H2O; 0.02 parts of CaCl2.2H2O; 0.004 parts of MnCl2.4H2O; 0.002 parts of Na2MoO4.2H2O and 0.0025 parts of FeSO4.7H2O. 15. Meio de cultura para produção de enzima tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por conter de 4,6 a 6,0 % de ácido tânico, em relação ao peso total do meio.15. Culture medium for production of enzyme tanase by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 13, characterized by containing 4.6 to 6.0% of tannic acid, in relation to the total weight of the medium. 16. Meio de cultura para produção de enzima tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por conter preferencialmente 4,6% de ácido tânico em relação ao peso total do meio.16. Culture medium for production of the enzyme tanase by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 15, characterized in that it preferably contains 4.6% of tannic acid in relation to the total weight of the medium. 17. Meio de cultura para produção de enzima tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por conter de 25 a 33% de solução salina, em relação ao peso total do meio.17. Culture medium for production of the enzyme tanase by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 13, characterized by containing from 25 to 33% of saline solution, in relation to the total weight of the medium. 18. Meio de cultura para produção de enzima tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por conter preferencialmente 25% de solução salina, em relação ao peso total do meio.18. Culture medium for production of the enzyme tanase by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 17, characterized in that it preferably contains 25% of saline solution, in relation to the total weight of the medium. 19. Meio de cultura para produção de enzima tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por conter preferencialmente 65,4% de torta residual de mamona.19. Culture medium for production of enzyme tanase by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 13, characterized in that it preferably contains 65.4% of residual castor cake. 20. Processo para produção de enzima tanase, caracterizado por ser feito pelo microorganismo Paecilomyces variotii através de fermentação sólida.20. Process for the production of enzyme tanase, characterized by being made by the microorganism Paecilomyces variotii through solid fermentation. 21. Processo para produção de enzima tanase, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por ser em torta residual de mamona.21. Process for producing the enzyme tanase, according to claim 20, characterized in that it is in residual castor cake. 22. Processo para produção de enzima tanase, de acordo com as reivindicações 20 e 21, caracterizado por ser produzido como descrito nas reivindicações de 13 a 19.22. Process for producing the tanase enzyme according to claims 20 and 21, characterized in that it is produced as described in claims 13 to 19. 23. Processo para produção de enzima tanase, de acordo com as reivindicações 20 a 22, caracterizado por ser obtida preferencialmente após 48 horas de incubação.23. Process for producing the tanase enzyme according to claims 20 to 22, characterized in that it is obtained preferably after 48 hours of incubation. 24. Processo para produção de enzima tanase, de acordo com as reivindicações 20 a 23, caracterizado por ser obtido em ambiente com umidade relativa entre 84 e 90%, preferencialmente 90%.24. Process for producing the enzyme tanase, according to claims 20 to 23, characterized in that it is obtained in an environment with relative humidity between 84 and 90%, preferably 90%. 25. Meio de cultura para produção simultânea das enzimas fitase e tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii caracterizado por ser constituído de torta residual de mamona e solução salina com ou sem ácido tânico.25. Culture medium for simultaneous production of phytase and tanase enzymes by the microorganism Paecilomyces variotii characterized by being made up of residual castor cake and saline solution with or without tannic acid. 26. Meio de cultura para produção simultânea das enzimas fitase e tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pela solução salina ser composta em grama por litro de 1 parte de KH2PO4; 2 partes de NH4NO3; 0,2 partes de MgSO4.7H2O; 0,02 partes de CaCI2.2H2O; 0,004 partes de MnCI2.4H2O; 0,002 partes de Na2MoO4.2H2O e 0,0025 partes de FeSO4.7H2O.26. Culture medium for simultaneous production of phytase and tanase enzymes by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 25, characterized in that the saline solution is composed in grams per liter of 1 part of KH2PO4; 2 parts of NH4NO3; 0.2 parts of MgSO4.7H2O; 0.02 parts of CaCl2.2H2O; 0.004 parts of MnCI2.4H2O; 0.002 parts of Na2MoO4.2H2O and 0.0025 parts of FeSO4.7H2O. 27. Meio de cultura para produção simultânea das enzimas fitase e tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por não conter ácido fítico.27. Culture medium for simultaneous production of phytase and tanase enzymes by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 25, characterized in that it does not contain phytic acid. 28. Meio de cultura para produção simultânea das enzimas fitase e tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por conter ácido tânico de 4,6 a 6% de ácido tânico.28. Culture medium for simultaneous production of phytase and tanase enzymes by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 25, characterized by containing tannic acid from 4.6 to 6% tannic acid. 29. Meio de cultura para produção simultânea das enzimas fitase e tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por conter de 25 a 33% de solução salina, em relação ao peso total do meio.29. Culture medium for simultaneous production of phytase and tanase enzymes by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 25, characterized by containing from 25 to 33% of saline solution, in relation to the total weight of the medium. 30. Meio de cultura para produção simultânea das enzimas fitase e tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 29, caracterizado por conter preferencialmente 25% de solução salina, em relação ao peso total do meio.30. Culture medium for simultaneous production of phytase and tanase enzymes by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 29, characterized in that it preferably contains 25% of saline solution, in relation to the total weight of the medium. 31. Meio de cultura para produção simultânea das enzimas fitase e tanase pelo microorganismo Paecilomyces variotii, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por conter de 65,4 a 75% do peso total composto pela torta residual de mamona.31. Culture medium for simultaneous production of phytase and tanase enzymes by the microorganism Paecilomyces variotii, according to claim 25, characterized by containing from 65.4 to 75% of the total weight made up of the residual castor cake. 32. Uso da enzima fitase obtida de acordo com as reivindicações de 1 a 7, caracterizado por ser para suplementação alimentar.32. Use of the phytase enzyme obtained according to claims 1 to 7, characterized by being for food supplementation. 33. Uso da enzima fitase obtida de acordo com as reivindicações de 1 a 7, caracterizado por ser para suplementação em ração animal.33. Use of the phytase enzyme obtained according to claims 1 to 7, characterized by being for supplementation in animal feed. 34. Uso da enzima tanase obtida de acordo com as reivindicações de 13 a 19, caracterizado por ser para suplementação alimentar.34. Use of the tanase enzyme obtained according to claims 13 to 19, characterized by being for food supplementation. 35. Uso da enzima tanase obtida de acordo com as reivindicações de 13 a 19, caracterizado por ser para suplementação em ração animal.35. Use of the tanase enzyme obtained according to claims 13 to 19, characterized for being for supplementation in animal feed. 36. Uso da enzima fitase obtida de acordo com as reivindicações de 25 a 31, caracterizado por ser para suplementação alimentar.36. Use of the phytase enzyme obtained according to claims 25 to 31, characterized by being for food supplementation. 37. Uso da enzima fitase obtida de acordo com as reivindicações de 25 a 31, caracterizado por ser para suplementação em ração animal.37. Use of the phytase enzyme obtained according to claims 25 to 31, characterized by being for supplementation in animal feed. 38. Uso da enzima tanase obtida de acordo com as reivindicações de 25 a 31, caracterizado por ser para suplementação alimentar.38. Use of the tanase enzyme obtained according to claims 25 to 31, characterized by being for food supplementation. 39. Uso da enzima tanase obtida de acordo com as reivindicações de 25 a 31, caracterizado por ser para suplementação em ração animal39. Use of the tanase enzyme obtained according to claims 25 to 31, characterized by being for supplementation in animal feed
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