Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / The objective of this work was the polyunsaturated fatty acids (PUFAs)
production by submerged fermentation from the fungus Mortierella isabellina. A
Plackett Burman experimental design was designed to evaluate the best
conditions for PUFAs production in shake flasks. Three different components of
the culture medium (yeast extract, peptone, and sucrose) and three
fermentation parameters (agitation, temperature and pH) were
evaluated. Analyzing the results of experimental design new assays were
performed with increasing concentration of yeast extract. Fermentations were
conducted in Erlenmeyer flasks with 10% (v/v) inoculums for 120h,
micronutrients ((NH4)2SO4, FeSO4.7H2O, MnSO4.H2O, MgSO4.7H2O) were
fixed. The scale up using STR bioreactor with 2.5 L of culture medium and 10%
(v/v) inoculums for 120h was defined through better results of Plackett
Burman.. A 2² central composite design was set to evaluate the effect of
agitation and aeration in fungal biomass production, lipids content and fatty
acids profile. The lipid was extracted from dried biomass and the fatty acids
were analyzed by gas chromatography. The results of the fermentation in shake
flasks showed that only yeast extract had a significant effect (p <0.1) in PUFAs
production and this effect was positive. The highest percentage of PUFAs
produced (28.17%) was obtained in higher yeast extract concentration (3.75 g /
L). Agitation and aeration did not had a significance effect (p <0.1) in the
evaluated range, in bioreactor on PUFAs and lipids production. However,
agitation had a significant positive effect on biomass production.The presence
of fatty acids of family n-3 (α-linolenic acid, eicosapentaenoic acid and
docosahexaenoic acid) and n-6 families (linoleic acid and γ-linolenic acid) were
observed. Nitrogen source is directly related to increased PUFAs
production. The variables agitation and aeration, in the evaluated range, did not
influence the PUFAs production. The Mortierella isabellina produced fatty acids
n-3 and n-6 family, but additional studies are needed to
optimize this production. / O objetivo deste trabalho foi produzir ácidos graxos poli-insaturados (PUFAs)
por fermentação submersa a partir do fungo Mortierella isabellina. Um
planejamento experimental Plackett Burman foi delineado para avaliar as
melhores condições para produção de PUFAS em frascos agitados. Foram
avaliados três diferentes componentes do meio de cultura (extrato de levedura,
peptona e sacarose) e três parâmetros de fermentação (agitação, temperatura
e pH). Através dos resultados obtidos no planejamento experimental, novos
ensaios foram definidos com o aumento da concentração de extrato de
levedura. As fermentações foram realizadas em frascos Erlenmeyers com 10%
de inoculo (v/v) durante 120h e a composição de micronutrientes ((NH4)2SO4,
FeSO4.7H2O, MnSO4.H2O, MgSO4. 7H2O) foi mantida fixa. Na melhor condição
definida em frascos agitados foi realizada a ampliação da fermentação para
biorreator STR, com 2,5 L de meio de cultura e 10 % de inoculo (v/v) durante
120h. Um delineamento composto central 2² foi definido para avaliar o efeito
das variáveis agitação e aeração na produção de biomassa fúngica, lipídeos e
no perfil dos ácidos graxos. A fração lipídica foi extraída a partir da biomassa
seca da fermentação e os ácidos graxos foram analisados por cromatografia
em fase gasosa. Os resultados da fermentação em frascos agitados
demonstraram que somente a variável extrato de levedura teve efeito
significativo (p<0,1) na produção de PUFAs sendo este efeito positivo. O maior
percentual de PUFAs produzidos (28,17%) foi obtido na maior concentração de
extrato de levedura (3,75 g/L). Os resultados obtidos na fermentação em
biorreator demonstraram que as variáveis agitação e aeração não foram
estatisticamente significativas (p<0,1) para o acúmulo de PUFAs e lipídeos
dentro das faixas avaliadas. Entretanto a agitação teve efeito significativo
positivo na produção de biomassa. Foi observada a presença dos ácidos
graxos da família n-3 (ácido α-linolênico, ácido eicosapentaenóico e ácido
docosaexaenóico) e da família n-6 (ácido linoléico e o ácido γ-linolênico). Em
vista dos resultados obtidos, pode-se concluir que a fonte de nitrogênio esta
diretamente relacionada com o aumento da produção de PUFAs. As variáveis
agitação e aeração nas faixas avaliadas não influenciaram no acúmulo de
PUFAs. A Mortierella isabellina produziu ácidos graxos da família n-3 e n-6,
entretanto estudos adicionais devem ser realizados para otimizar esta
produção.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufsm.br:1/8001 |
| Date | 17 December 2015 |
| Creators | Somacal, Simara |
| Contributors | Mazutti, Marcio Antonio, Kuhn, Raquel Cristine, Menezes, Cristiano Ragagnin de, Mallmann, Evandro Stoffels |
| Publisher | Universidade Federal de Santa Maria, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Processos, UFSM, BR, Engenharia de Processos |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFSM, instname:Universidade Federal de Santa Maria, instacron:UFSM |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | 300800000005, 400, 500, 300, 300, 500, 300, 7d7d5001-84cd-4e08-9476-4ab9b3d8e954, 6f479899-5504-4097-ac0b-d7fa413ad007, 8faee297-3cc7-4eb3-af92-cc0900b01d5a, ed8c9b63-4498-4c83-ad5a-5baa9ef39cc8, b1e72331-7994-439f-b3a7-dd111f6b0a84 |
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