Avaliação do potencial biológico do soro de tofu

Abstract

A escassez de recursos, correlacionada à preocupação constante com a preservação do meio ambiente, aumentam a necessidade de pesquisas sobre o potencial de utilização de substratos alternativos (ex: resíduos agrícolas e da indústria de alimentos) na produção de bioprodutos de valor agregado. O soro de tofu é um subproduto do processo de fabricação do tofu, conhecido como “queijo” de soja, que recentemente vem sendo utilizado como alternativa ao soro de leite e de outros subprodutos para o cultivo de bactérias ácido láticas e leveduras, os quais utilizam os açúcares presentes como fonte de energia e fonte de carbono. Assim sendo, o objetivo deste trabalho foi avaliar o potencial do soro de tofu como meio de cultivo para a produção de bioprodutos de valor agregado, com enfoque no ácido lático e etanol. Na primeira etapa do trabalho, selecionou-se potenciais microrganismos capazes de utilizar o soro de tofu, sem adição de qualquer outra fonte de nutriente, para a verificação dos potenciais metabólitos de interesse. Os microrganismos que se mostraram promissores nesta primeira etapa de screening, foram selecionados para os cultivos em batelada. Após a primeira etapa do trabalho, três microrganismos foram selecionados: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum e Kluyveromyces marxianus. As linhagens foram inoculadas separadamente em soro de tofu previamente autoclavado, e mantidas a 150 rpm e 30 °C. O cultivo da levedura durou 24 horas, já as bactérias foram mantidas por 48 horas em cultivo. Alíquotas foram retiradas em intervalos de tempo para avaliação de parâmetros cinéticos, pH e crescimento celular. Os três microrganismos foram capazes de consumir total ou parcialmente apenas um dos açúcares presentes no meio, a sacarose, enquanto rafinose e estaquiose não tiveram suas concentrações alteradas. L. plantarum, L. fermentum e K. marxianus obtiveram um consumo de sacarose de 37,7 %, 42,0% e 100,0%, respectivamente. As bactérias L. plantarum e L. fermentum, em 48 horas de cultivo, foram capazes de produzir 7,06 g.L-1 e 4,12 g.L-1 de ácido lático, respectivamente. Já a levedura K. marxianus produziu 19,05 g.L-1 de etanol em 24 horas. Esses resultados sugerem que os três microrganismos possuem potencial para a conversão do resíduo da produção de tofu em produtos de alto valor agregado.

The scarcity of resources, related to the constant concern with the preservation of the environment, increases the need to use alternative sources in the production of value-added bioproducts, in which agricultural and food industry residues stand out. Tofu whey is a by-product of the tofu manufacturing process, known as soy “cheese”, and has recently been used as an alternative to whey and other by-products for the cultivation of lactic acid bacteria and yeasts, which use the sugars present as a source of energy. Within this context, the objective of this work was to evaluate the potential of tofu whey as a culture medium for the production of value-added bioproducts, focusing on lactic acid and ethanol. In the first stage of the work, potential microorganisms capable of using tofu whey were selected, without the addition of any other nutrient source, to verify the potential metabolites of interest. The microorganisms that showed promise in this first screening step were selected for batch cultures. After the first stage of the work, three microorganisms were selected: Lactobacillus plantarum, Lactobacillus fermentum and Kluyveromyces marxianus. The strains were inoculated separately in previously autoclaved tofu serum and kept at 150 rpm and 30 °C for 24 and 48 hours for yeast and bacteria, respectively. Aliquots were taken at time intervals for evaluation of kinetic parameters, pH and cell growth. The three microorganisms were able to fully or partially consume only one of the sugars present in the medium, sucrose. L. plantarum, L. fermentum and K. marxianus obtained sucrose consumption of 37.71%, 42.07% and 100.00%, respectively. The bacteria L. plantarum and L. fermentum, in 48 hours of culture, were able to produce 7.06 g.L-1 e 4.12 g.L-1 of lactic acid, respectively. The yeast K. marxianus produced 19.05 g.L-1 of ethanol in 24 hours. These results suggest that the three microorganisms have the potential to convert tofu production residue into high value-added products.