RESUMO As leveduras vêm apresentando bons resultados na biodegradação de corantes, tornando-se uma alternativa ambientalmente segura e de custo mais baixo para o tratamento de efluentes contendo corantes industriais. Assim, o objetivo deste trabalho foi estudar a descoloração do azo corante Preto Reativo 5 (PR5) pela levedura Pichia kudriavzevii SD5. Para otimização dos parâmetros de descoloração do Preto Reativo 5 foram realizados dois planejamentos experimentais do tipo Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) 23, sendo cada planejamento composto por 17 ensaios, a 150 rpm durante 24 h. As variáveis estudadas foram pH, temperatura e concentração do corante e tiveram como resposta a porcentagem de descoloração. Também foram realizados testes de toxicidade do sobrenadante após 16 h e 24 h de cultivo, utilizando-se sementes de alface (Lactuca sativa) e o microcrustáceo Artemia salina. Os resultados mostraram que a P. kudriavzevii SD5 é uma levedura tolerante a vários tipos de estresse, uma vez que apresentou capacidade de degradar elevadas concentrações do corante PR5 a 45° C. Entretanto, apenas a temperatura apresentou influência estatisticamente significativa (p < 0,05) na descoloração do PR5. Os bioensaios de toxicidade demonstraram que ocorreu diminuição da toxicidade após 24 h de cultivo, e o perfil de absorbância do sobrenadante apontou para um mecanismo degradativo de descoloração.

ABSTRACT Yeasts have been showing good results in the biodegradation of industrial dyes, becoming an environmentally safe and cost-effective alternative for the treatment of effluents containing industrial dyes. Thus, the objective of this work was to study the discoloration of the Reactive Black 5 (RB5) azo dye by the yeast Pichia kudriavzevii SD5. Two experimental designs were employed to optimize the discoloration parameters by means of Central Composite Design (CCD) 23, totalizing 17 trials each, at 150 rpm for 24 h. The studied independent variables were pH, temperature, and concentration of the dye and the outcome parameter was the rate of decolorization (%). Furthermore, the toxicity bioassays of the supernatant after 16 and 24 h of the culture were carried out using lettuce seeds (Lactuca sativa) and the microcrustacean Artemia salina. Results showed that P. kudriavzevii SD5 is a multi-stress tolerant yeast, being capable to degrade high concentrations of RB5 at 45° C. However, only the temperature showed statistical significance (p < 0.05) for dye discoloration. Toxicity bioassays demonstrated that toxicity decreased after 24 h of culture and the absorbance profile of the supernatant pointed to a degradative mechanism of discoloration.

Abstract Cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) catalyzes the conversion of starch into non-reducing cyclic sugars, cyclodextrins, which have several industrial applications. This study aimed to establish optimal culture conditions for β-CGTase production by Bacillus sp. SM-02, isolated from soil of cassava industries waste water lake. The optimization was performed by Central Composite Design (CCD) 2, using cassava flour and corn steep liquor as substrates. The maximum production of 1087.9 U mL−1 was obtained with 25.0 g L−1 of cassava flour and 3.5 g L−1 of corn steep after 72 h by submerged fermentation. The enzyme showed optimum activity at pH 5.0 and temperature 55 °C, and maintained thermal stability at 55 °C for 3 h. The enzymatic activity was stimulated in the presence of Mg+2, Ca+2, EDTA, K+, Ba+2 and Na+ and inhibited in the presence of Hg+2, Cu+2, Fe+2 and Zn+2. The results showed that Bacillus sp. SM-02 have good potential for β-CGTase production.

Zymomonas mobilis produz o poliálcool sorbitol como principal subproduto. Sua formação é atribuída principalmente a sua função A produção de sorbitol foi avaliada através de um planejamento fatorial completo utilizando as variáveis concentração de sacarose, concentração de maltose e tempo de cultivo. A adição de açúcares causou um aumento na produção de sorbitol até a concentração de 300g/L, porém decréscimos na produção de sorbitol foram observados a concentrações superiores a esta. Aumento no tempo de fermentação foi estatisticamente significativo para aumentos da produção de sorbitol, porém pequeno aumento foi observado de 12 para 36 horas de cultivo.

The objective of the present work was to study the variation on the sorbitol production in relation to the concentration of sugars, (metabolizable or not) and the cultivation time. A full factorial design was used considering the factors such as sucrose and maltose concentration and cultivation time. The addition of sugars caused increases on the sorbitol production up to the concentration of 300g/L however, decreases on the sorbitol production were observed when the concentration reached values above this. Increasing the time of fermentation was statistically significant to sorbitol production, however, little increase the production was noticed after 36h.

O estudo foi conduzido para investigar a influência da concentração inicial da sacarose, a taxa da aeração e do pH na biomassa e na produção da inulinase pela Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus em um reator em batelada. A máxima atividade de inulinase, 15.29 UmL-1, foi obtida na concentração de 10 g L-1 de sacarose, no pH 5.0 e na taxa da aeração de 1 vvm. A concentração de sacarose de 20g L-1 foi apropriada para o crescimento celular, porém nesta concentração a atividade enzimática foi inibida, devido a repressão catabólica. O aumento na taxa da aeração propiciou redução da atividade enzimática, ao mesmo tempo em que não houve aumento considerável do biomassa.

The present study was conducted to investigate the influence of initial sucrose concentration, pH and aeration rate on biomass and inulinase production by Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus in a stirred batch reactor. Maximum inulinase activity (15.29 UmL-1) was obtained at a sucrose concentration of 10 g L-1, pH 5.0 and aeration rate of 1 vvm. The 20 g L-1 sucrose concentration was suitable for cell growth; however, enzymatic activity at this concentration was inhibited due to catabolic repression. The increase in aeration rate caused a reduction in enzyme activity with no relevant biomass increase.