Otimização da produção de óleo microbiano por Umbelopsis isabellina e microencapsulação pelo método de gelificação iônica externa

Resumen

Fungos filamentosos como a Umbelopsis isabellina, tem surgido como uma alternativa biotecnológica para obtenção de óleos ricos em ácidos graxos monoinsaturados e poli- insaturados, que são nutrientes importantes para a regulação de processos fisiológicos envolvidos no desenvolvimento e manutenção da saúde humana. Devido a suas características químicas, estes óleos são altamente suscetíveis a oxidação lipídica e a microencapsulação pode ser uma ferramenta útil no sentido de aumentar a estabilidade lipídica do óleo microbiano. Dessa forma, o objetivo do presente estudo foi otimizar a produção de óleo microbiano por Umbelopsis isabellina e microencapsular este óleo pelo método de gelificação iônica externa. Inicialmente, utilizando um agitador orbital, foram otimizados os parâmetros do meio de cultura (extrato de levedura, peptona e sacarose) e os parâmetros do processo fermentativo (taxa de agitação, temperatura e pH) visando a produção de lipídios e PUFAs através de um planejamento do tipo Plackett–Burman (PB). Após foi realizado o aumento de escala para um biorreator STR e, adicionalmente, foram avaliadas as taxas de agitação e aeração através de um delineamento composto central rotacional (DCCR). Após concluída todas as etapas da otimização, o rendimento lipídico final foi de 36,58% dos quais 14,88% eram PUFA. Foram identificados 15 ácidos graxos, sendo os majoritários: o ácido oléico (47%), ácido palmítico (27%), ácido linoléico (11%) e o ácido γ-linolênico (5%). A segunda etapa do estudo teve como objetivo microencapsular o óleo microbiano pelo método de gelificação iônica externa e as microcápsulas apresentaram um diâmetro médio de 105 µm e a eficiência de encapsulação foi de 80%. Nesta etapa também se avaliou a estabilidade oxidativa do óleo livre e microencapsulado ao longo do tempo de armazenamento, variando temperatura e luminosidade. O método de gelificação iônica foi adequado para microencapsular o óleo microbiano pois não alterou os marcadores de oxidação lipídica (índice de peróxidos e formação de dienos conjugados). A combinação de microencapsulação e armazenamento refrigerado foi a condição que apresentou a maior estabilidade lipídica durante o tempo de armazenamento avaliado. Além disso, as microcápsulas contendo óleo microbiano armazenadas a temperatura refrigerada apresentaram a menor variação no teor de ácidos graxos saturados, monoinsaturados e poli-insaturados durante o armazenamento quando comparado as microcápsulas armazenadas a temperatura ambiente ou ao óleo livre armazenado nas diferentes temperaturas. Com base nos dados apresentados é possível concluir que o fungo Umbelopsis isabelina, a partir de condições otimizadas, é capaz de produzir um óleo rico em ácidos graxos insaturados e com bom rendimento podendo ter sua escala de produção ampliada para fins industriais. O óleo microbiano produzido pode ser microencapsulado, sem prejuízos a sua constituição, pelo método de gelificação iônica externa e que a microencapsulação é uma ferramenta eficaz para prolongar a estabilidade lipídica, reduzindo suas reações a fatores ambientais externos, facilitando assim seu uso na indústria de alimentos e permitindo que o óleo microbiano produzido pelo fungo Umbelopsis isabelina tenha potencial para ser utilizado no desenvolvimento de ingredientes alimentícios ou nutracêuticos.