Produção de pigmentos monascus por Monascus ruber CCT3802 em cultivo submerso

Abstract

A produção de pigmentos alimentares de origem natural está em pleno desenvolvimento nos países da União Européia e Estados Unidos. O desenvolvimento dos produtos com uma aparência atrativa foi sempre um objetivo importante para a indústria alimentícia. Tal é o caso da utilização do corante vermelho produzido por espécies do fungo filamentoso Monascus. Atualmente, estes pigmentos estão substituindo os sais de nitrito, precursores de nitrosamina. O foco principal deste trabalho foi estudar a produção de pigmentos vermelhos formados por Monascus ruber em cultivo submerso utilizando substratos de baixo custo da agro-indústria. O objetivo foi aumentar a produção de corante vermelho e reduzir a concentração de citrinina (micotoxina indesejável). Os dados cinéticos e estequiométricos, assim como, as características de reprodução da linhagem escolhida Monascus ruber CCT 3802 foram também investigados. O trabalho experimental foi realizado em duas etapas. Em uma primeira etapa, foram estudadas as condições de produção de pigmentos vermelhos, tais como: tipo de substrato, influência da fonte de nitrogênio, tipos de meios de cultivo (sintético ou complexo) e influência da adição de ácidos graxos ao meio de cultivo. Verificou-se que os substratos que mais favoreceram a produção de pigmentos vermelhos foram o farelo de arroz e o amido de arroz quando associados com a glicina como fonte de nitrogênio. A adição de octanoato de sódio 2 mM reduziu a concentração de citrinina ( de 33,7 para 7,9 mg/L) no meio de cultivo contendo glicose, aumentando também a produção de pigmento. Porém, quando foi utilizado como fonte de carbono o farelo de arroz, a adição de 2 mM de octanoato de sódio não influenciou a concentração de citrinina. Também, foi constatado que existe relação direta entre a produção de pigmentos vermelhos e o ciclo de reprodução sexuada do fungo (formação de cleistotécios). Na segunda etapa, foram estabelecidas as condições de cultivo em biorreator para produção do corante. Nesta etapa foi verificado que o controle da freqüência de agitação e variações nos valores de pH são fundamentais para que ocorra aumento na produção de pigmentos vermelhos e redução da concentração de citrinina. Foram encontradas concentrações três vezes superiores às relatadas na bibliografia destes pigmentos vermelhos (33,5 UDO480), além de baixas concentrações de citrinina (7,0 mg/L) em meio de cultivo submerso contendo em g/L extrato de farelo de arroz (100), glicina (5) e sulfato de zinco (0,01), uma freqüência de agitação de 300 min-1 e 0,4 vvm. A temperatura foi de 30º C e o pH inicial foi 5,5, sem controle). A produtividade elevada de 0,84 DO480.h-1 indica que a produção industrial deste corante por espécies de Monascus em fermentação submersa, utilizando meios de cultivo de baixo custo, pode ser tão promissora quanto a produção industrial em fermentação sólida que utilizam meios tradicionais (arroz e pão).