PRODUÇÃO DE XILO-OLIGOSSACARÍDEOS POR HIDRÓLISE ENZIMÁTICA DE XILANA DE MADEIRA DE FAIA

  • Elida Guido
  • Jéssica Teixeira da Silveira
  • Susana Juliano Kalil
Rótulo xilana, faia, endo-xilanases, xilo-oligossacarídeos, prebióticos

Resumo

Xilo-oligossacarídeos (XOs) são oligômeros não-digeríveis constituídos por 2 a 10 unidades de xilose. Estes compostos são reconhecidos como prebióticos e apresentam vários efeitos benéficos à saúde. Além disso, os XOs possuem maior estabilidade à temperatura e ao pH no processamento de alimentos funcionais em relação a outros oligossacarídeos. Os XOs podem ser produzidos por diferentes processos, tais como a auto-hidrólise, a hidrólise ácida ou enzimática de xilanas presentes na biomassa lignocelulósica, porém, na indústria alimentícia são obtidos preferencialmente por via enzimática, onde a principal enzima envolvida é a endo-β-1,4-xilanase. Assim, para produção de XOs são desejados extratos xilanolíticos com alta atividade de endo-xilanases e baixa atividade de β-xilosidases, que hidrolisam os XOs em xilose. Neste contexto, o atual estudo teve como objetivo avaliar os preparados xilanolíticos comerciais, Shearyzme 2x de Aspergillus oryzae e Spring Mono de Thermomyces lanuginosus, quanto à capacidade de produção de XOs por hidrólise enzimática da xilana de madeira de faia. Para tal, as reações de hidrólise, em duplicata, foram realizadas em reatores de mistura encamisados contendo 75 mL da mistura reacional (3% (p/v) de substrato, 6 U.mL-1 de enzima, pH 5,3) e mantidos a 50°C e 180 rpm por 36 h. Amostras foram retiradas em intervalos de tempos pré-definidos e imersas em banho de água fervente para inativação da enzima. Após, as amostras foram centrifugadas (10.000g e 10°C por 10 min), filtradas (membranas de 0,22 µm) e analisadas por cromatografia líquida de alta eficiência. Foram empregados como padrões xilose e XOs com diferentes graus de polimerização (GP): xilobiose (X2), xilotriose (X3), xilotetraose (X4) e xilopentaose (X5). Os resultados mostraram que a enzima endo-β-1,4-xilanase de ambos os extratos xilanolíticos foi capaz de hidrolisar a xilana de faia e liberar XOs. No hidrolisado obtido com a endo-xilanase de A. oryzae (Shearzyme 2x) o xilo-oligossacarídeo em maior concentração foi a xilobiose (10,75 mg.mL-1). A quantidade de XOs com GP≥3 diminuiu no decorrer da reação, indicando que eles foram hidrolisados para X2 e xilose (2,52 mg.mL-1), devido à presença de β-xilosidase. Em relação ao hidrolisado produzido pela endo-xilanase de T. lanuginosus (Spring Mono), os XOs representaram mais de 90% dos carboidratos. A produção de xilose foi muito baixa (menor que 0,70 mg.mL-1), já que o extrato xilanolítico não possui β-xilosidase em sua composição. Os XOs liberados em maior concentração foram a xilobiose (6,96 mg.mL-1) e a xilotriose (2,73 mg.mL-1). Convém ressaltar, que na produção de XOs é importante restringir o conteúdo de monômeros nos hidrolisados, pois eles são digeríveis, e obter oligossacarídeos com baixo GP, que apresentam maior efeito prebiótico. Com base nos resultados alcançados, pode-se concluir que o preparado enzimático Spring Mono é o mais promissor para produzir XOs prebióticos, mas são necessários estudos dos parâmetros da reação de hidrólise (concentração de substrato e enzima, temperatura, pH) para maximizar a produção de XOs com baixo GP e livres de xilose. Agradecimentos: CNPq, CAPES e FAPERGS.

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Publicado
2020-02-12
Como Citar
GUIDO, E.; TEIXEIRA DA SILVEIRA, J.; JULIANO KALIL, S. PRODUÇÃO DE XILO-OLIGOSSACARÍDEOS POR HIDRÓLISE ENZIMÁTICA DE XILANA DE MADEIRA DE FAIA. Anais do Salão Internacional de Ensino, Pesquisa e Extensão, v. 7, n. 4, 12 fev. 2020.