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Authors: Ferraz, Fabriele de Sousa
metadata.dc.contributor.advisor: Santos, Claudia Cristina Auler do Amaral
Title: Seleção de linhagens selvagens de Xanthomonas sp. para produção de goma xantana em manipueira
Keywords: Goma xantana; Linhagens selvagens; Manipueira; Xanthan gum, Wild strains
Issue Date: 28-Dec-2020
Publisher: Universidade Federal do Tocantins
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos - PPGCTA
Citation: FERRAZ, Fabriele de Sousa. Seleção de linhagens selvagens de Xanthomonas sp. para produção de goma xantana em manipueira. 2020. 92f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Palmas, 2020.
metadata.dc.description.resumo: A importância comercial do biopolímero goma xantana tem estimulado a realização de estudos baseando-se na produção desta a partir de fontes alternativas de carbono, seleção de novas linhagens e adequação das condições ótimas de crescimento e produção. Nesse contexto, o presente trabalho teve por objetivo selecionar linhagens de Xanthomas spp. isoladas a partir de tecidos foliares de mangueira (Mangifera indica), para produção de goma xantana. Além de avaliar a viabilidade do uso do resíduo agroindustrial manipueira como substituinte parcial ou total da sacarose no processo de produção de goma xantana. Os isolados bacterianos foram reativados em meio SMR semi-seletivo, e posteriormente submetidos à caracterização morfológica, teste de coloração diferencial de Gram, e testes bioquímicos. Observou-se que 4 isolados apresentaram características condizentes com as descritas na literatura para o gênero Xanthomonas, como: tamanho pequeno, forma circular, elevação convexa, bordas lisas, estrutura lisa, brilho translúcido, cor amarelo, e aspecto viscoso, forma de bastonetes e fossem oxidase negativa, motilidade positiva, catalase positiva, produção de ácido sulfídrico positiva, produção de indol e hidrólise do amido, positivas, sendo eles: MN18, MN23.1, MN24 e MN37.2. Foram construídas curvas de crescimento para a linhagem controle Xanthomonas campestris XC4.1 e para os 4 isolados selecionados, determinando o volume de inóculo dos processos fermentativos subsequentes, bem como o período de crescimento ótimo das linhagens, que ocorreu entre 4 e 72 horas. A seleção das linhagens produtoras de goma foi realizada em fermentações, utilizando sacarose como fonte de carbono, e os experimentos foram conduzidos sob agitação de 120 rpm/28°C para a produção do inóculo e 180 rpm para produção da goma. As quatro linhagens produziram a goma, com rendimentos de 4,60 g/L, 18,49 g/L, 47,22 g/L e 50,69 g/L para MN24, MN18, MN23.1, MN37.2, respectivamente. A linhagem controle proporcionou rendimento de 44,98 g/L. A MN37.2 foi selecionada com base na produção de goma xantana utilizando a manipueira em substituição à sacarose em experimento de mistura de dois fatores através de análise de mistura Simplex Lattice. Os ensaios ocorreram a 180 rpm/ 28°C /96 horas. A manipueira foi caracterizada físico-quimicamente, apresentando 93,42% de teor de umidade. Os teores de carboidratos, cinzas, proteína e lipídeos foram de 2,54%, 1,61%, 1,07%, 0,36%, respectivamente. Para o experimento de otimização o modelo linear mostrou-se o mais adequado para produção de goma xantana. De acordo com a desejabilidade a melhor formulação observada apresentou proporção de 100:0 de manipueira:sacarose, assim demostrando que este resíduo possui viabilidade para ser empregado como substituto da sacarose em processos de obtenção de goma xantana.
Abstract: The commercial importance of the xanthan gum biopolymer has stimulated studies based on its production from alternative carbon sources, selection of new strains and adaptation of the optimal conditions of growth and production. In this context, the present study aimed to select strains of Xanthomonas spp. isolated from mango leaf tissues (Mangifera indica), for the production of xanthan gum. In addition, to assessing the feasibility of using the manipueira agroindustrial residue as a partial or total substitute for sucrose in the xanthan gum production process. The bacterial isolates were reactivated in a semi-selective SMR medium, and subsequently subjected to morphological characterization, Gram differential staining test, and biochemical tests. It was observed that 4 isolates presented characteristics consistent with those described in the literature for the genus Xanthomonas, such as: small size, circular shape, convex elevation, smooth edges, smooth structure, translucent shine, yellow color, and viscous aspect, rod-shaped and were negative oxidase, positive motility, positive catalase, positive hydrogen sulfide production, indole production and starch hydrolysis, positive, being: MN18, MN23.1, MN24 and MN37.2. Growth curves were constructed for the control strain Xanthomonas campestris XC4.1 and for the 4 selected isolates, determining the inoculum volume of subsequent fermentation processes, as well as the optimum growth period of the strains, which occurred between 4 and 72 hours. The selection of the gum producing lines was carried out in fermentations, using sucrose as a carbon source, and the experiments were conducted under agitation of 120 rpm / 28 ° C for the production of the inoculum and 180 rpm for the production of the gum. The four strains produced the gum, with yields of 4.60 g/L, 18.49 g/L, 47.22 g/L and 50.69 g/L for MN24, MN18, MN23.1, MN37.2, respectively. The control strain provided a yield of 44.98 g/L. MN37.2 was selected based on the production of xanthan gum using manipueira in substitution to sucrose in a two-factor mixing experiment through Simplex Lattice mixture analysis. The experimental runs took place at 180 rpm / 28 ° C / 96 hours. The manipueira was characterized physically-chemically, presenting 93.42% of moisture content. The contents of carbohydrates, ashes, protein and lipids were 2.54%, 1.61%, 1.07%, 0.36%, respectively. For the optimization experiment, the linear model proved to be the most suitable for the production of xanthan gum. According to the desirability, the best formulation observed presented a ratio of 100: 0 of manipueira: sucrose, thus demonstrating that this residue has viability to be used as a substitute for sucrose in processes for obtaining xanthan gum.
URI: http://hdl.handle.net/11612/2821
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