BIOPROCESSO DE OBTENÇÃO DE PECTINASES POR Trichoderma spp. UTILIZANDO CASCA DE LIMÃO E SUA APLICAÇÃO COMO ADITIVO ENZIMÁTICO EM DIETA DE FRANGOS DE CORTE

Abstract

RESUMO: Este trabalho teve como objetivo produzir, caracterizar pectinases produzidas por Trichoderma spp. utilizando casca de limão como substrato e avaliar o efeito dessa enzima na dieta de frangos de corte sobre o desempenho zootécnico e parâmetros bioquímicos sanguíneos. Dentre os fungos estudados, foi selecionado o Trichoderma orientale UFPI 18 por apresentar melhor desempenho alcançando atividade de 1,20 U/mL e atividade específica de 83,75U/mg. Através de um planejamento 23 , determinaram-se como melhores condições de produção: 3,0g de casca de limão, 50% de umidade, e incubação a 35°C por 24h de fermentação, resultando em atividade pectinolítica de 1,45U/mL e atividade específica de 4,82U/mg. A pectinase purificada apresentou uma temperatura de 50°C, com acréscimo da atividade pectinolítica na presença de Mg2+, Zn2+, Co2+ e Na+

, e redução sob ação de Ba+

. A purificação da enzima

foi realizada por meio de planejamento (24

) utilizando o sistema aquoso bifásico, no qual as melhores condições utilizando concentração de PEG (1.500g/mol) e concentração de 17% e uma concentração de fosfato de sódio de 18% e pH 8,0, resultou em coeficiente de partição (K=0,82), recuperação de 93,35% e fator de purificação 1,85 (fase sal). Os parâmetros cinéticos demostraram que o extrato bruto é mais eficiente na conversão do substrato em produto em baixas concentrações, enquanto a enzima purificada apresenta maior potencial catalítico individual, quando o substrato está em concentrações mais elevadas. A avaliação da citotoxicidade indicou ausência de efeitos tóxicos frente a células normais e tumorais. Posteriormente, avaliou-se o efeito da enzima em 80 frangos de corte machos de crescimento lento da linhagem Pescoço Pelado onde foram distribuídos em delineamento inteiramente casualizado com dois tratamentos (controle + 50 U/g de extrato). Os resultados demostraram que não houve efeito significativo no desempenho zootécnico e nem alterações relevantes na maioria dos parâmetros bioquímicos, indicando segurança metabólica da suplementação nas condições testadas. Conclui-se que a produção de pectinases por fungos filamentosos do gênero Trichoderma, aliada ao uso de métodos de purificação, como os sistemas aquosos bifásicos, constitui uma alternativa biotecnológica eficiente e economicamente viável, apresentando elevado potencial de aplicação industrial, especialmente no desenvolvimento de aditivos enzimáticos para a nutrição de frangos de corte. ABSTRACT: This study aimed to produce and characterize pectinases produced by Trichoderma spp. using lemon peel as a substrate and to evaluate the effect of this enzyme in the diet of broiler chickens on zootechnical performance and blood biochemical parameters. Among the fungi studied, Trichoderma orientale UFPI 18 was selected for its superior performance, achieving an activity of 1,20 U/mL and a specific activity of 83,75 U/mg. Through a 23 design, the best production conditions were determined to be: 3,0 g of lemon peel, 50% moisture, and incubation at 35°C for 24 hours of fermentation, resulting in a pectinolytic activity of 1,45 U/mL and a specific activity of 4,82 U/mg. The purified pectinase exhibited a temperature of 50°C, with increased pectinolytic activity in the presence of Mg2+, Zn2+, Co2+ , and Na+ , and reduced activity under the

action of Ba+

. Enzyme purification was performed using a design (24

) utilizing an aqueous biphasic system, in which the best conditions using a PEG concentration (1.500 g/mol) and a concentration of 17% and a sodium phosphate concentration of 18% and pH 8,0 resulted in a partition coefficient (K=0,82), a recovery of 93,35%, and a purification factor of 1,85 (salt phase). Kinetic parameters demonstrated that the crude extract is more efficient in converting the substrate to product at low concentrations, while the purified enzyme exhibits greater individual catalytic potential when the substrate is at higher concentrations. Cytotoxicity assessment indicated an absence of toxic effects against normal and tumor cells. Subsequently, the effect of the enzyme was evaluated in 80 slow-growing male broiler chickens of the Naked Neck strain, which were distributed in a completely randomized design with two treatments (control + 50U/g of extract). The results showed no significant effect on zootechnical performance nor relevant changes in most biochemical parameters, indicating the metabolic safety of the supplementation under the tested conditions. It is concluded that the production of pectinases by filamentous fungi of the genus Trichoderma, combined with the use of purification methods, such as aqueous two-phase systems, constitutes an efficient and economically viable biotechnological alternative, presenting high potential for industrial application, especially in the development of enzymatic additives for broiler nutrition.