EXTRAÇÃO DE XILANAS DE BIOMASSAS LIGNOCELULÓSICAS PARA PRODUÇÃO ENZIMÁTICA DE XILO-OLIGOSSACARÍDEOS

Abstract

Introdução - Xilo-oligossacarídeos (XOs) são oligossacarídeos não digeríveis e fermentáveis que apresentam propriedades prebióticas, além de outros efeitos benéficos à saúde, podendo ser utilizados em alimentos funcionais ou preparações simbióticas. Na indústria biotecnológica, os XOs são obtidos preferencialmente por hidrólise enzimática de xilanas extraídas de biomassas lignocelulósicas, amplamente disponíveis e de baixo custo, tais como os subprodutos e resíduos agroindustriais, o que reduz os custos do processo e possibilita um melhor aproveitamento de biomassas subexploradas. A biomassa lignocelulósica é constituída basicamente por celulose, hemicelulose e lignina, sendo que a xilana se encontra na forma de um complexo xilana-lignina resistente ao ataque de enzimas, tornando necessário extraí-la previamente à hidrólise. Objetivo - Produzir XOs potencialmente prebióticos por hidrólise enzimática das xilanas de casca (CA) e farelo (FA) de arroz, casca de soja (CS) e engaço de uva (EN). Material e métodos - As xilanas de CA, FA, CS e EN foram extraídas por dois métodos alcalinos diferentes M1 e M2 (acoplado ao tratamento térmico e à precipitação etanólica), a fim de verificar a estratégia mais eficiente na extração e recuperação de xilanas. Posteriormente, as xilanas (6,0%, m/v) foram hidrolisadas com endo-xilanases (133 U/g) em reatores de mistura a 180 rpm e 60°C por 24 horas, visando à produção de XOs de baixo grau de polimerização (GP) que apresentam potencial prebiótico comprovado. Resultados - Ambos os métodos de extração alcalina (M1 e M2) foram eficientes na recuperação das xilanas de biomassas lignocelulósicas, sendo que os maiores rendimentos foram alcançados com o M1 e M2 para a CA (43% e 28%) e M2 para o EN (20%). A hidrólise enzimática da xilana de CA resultou na maior concentração de XOs de baixo GP (5,67 mg/mL), sobretudo xilobiose e xilotriose, seguido pelas xilanas de EN (2,91 mg/mL) e CS (0,94 mg/mL). Conclusão - Os resultados obtidos corroboram a possibilidade de produzir XOs prebióticos por hidrólise enzimática das xilanas de subprodutos e resíduos agroindustriais, e contribuem para o desenvolvimento da produção tecnológica e economicamente viável de XOs em larga escala.