Produção, purificação e caracterização de uma lacase de Phlebia rufa (Pers.) M. P. Christ.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Alves, Alice Liliana
Data de Publicação: 2014
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
Texto Completo: http://hdl.handle.net/10348/2945
Resumo: O objectivo deste trabalho produzir, purificar e caracterizar a lacase segregada pelo fungo Phlebia rufa. Os seguintes suplementos foram adicionados ao meio basal líquido de Eggert et al. (1996) e testados: trigo, malte, ácido ferúlico e concentração adicional de sulfatos. A enzima foi produzida neste meio líquido com trigo por 24 dias. Durante a incubação a actividade da lacase foi determinada usando ácido 2,2’–azino-bis (3-etilbenzotiazolina-6-sulfonato) (ABTS) como substrato e foi verificada a existência de dois picos com a actividade máxima da lacase depois de 24 dias (3,1 Uml-1). O primeiro pico obtido depois de 10 dias foi recolhido e concentrado por ultrafiltração. O extracto bruto da lacase foi purificado por cromatografia líquida de proteína rápida (FPLC) com um factor de purificação de 8. O rendimento obtido foi de 6%, e a actividade total de 149 U foi determinada. Depois disto a lacase foi caracterizada e encontrado que o pH óptimo depende dos diferentes substratos usados no ensaio.Com ABTS, siringaldazina (SGZ) e 2,6-dimetoxifenol (DMP) o pH óptimo determinado foi de 3,0; 5,0; e 3,5 respectivamente. A massa molecular obtida para a lacase foi de 59 kDa e a energia de activação de 19,6 kj mol-1. Com ABTS como substrato a temperatura óptima foi obtida a 65ºC. O tempo de meia vida (t1/2) da lacase determinada a 50ºC, 60ºC e 65ºC e os valores obtidos de 5 h, 11 min e 2,5 min respectivamente. A especificidade de 12 substratos foi estudada e os resultados apontam que o ácido ferúlico e o ABTS mostraram uma elevada actividade enzimática enquanto o ácido p-cumárico e o ácido protocatéquico mostraram baixa actividade (apenas 10% e 9% respectivamente, comparado com ácido ferúlico). As constantes cinéticas obtidas mostraram elevada afinidade da enzima para a SGZ (Km = 9,9 μM) seguida pelo ABTS (Km = 23,1 μM) e uma baixa afinidade para o DMP (Km = 555,4 μM). A eficiência catalítica (kcat/Km) tem a mesma ordem de grandeza (107) para o ABTS e SGZ enquanto o DMP tem baixa eficiência catalítica (105). O IC50 mostra que NaN3 é um inibidor mais potente que o NaF e NaCl com ambos os substratos (ABTS e DMP). O inibidor NaF evidenciou uma inibição não competitiva com ABTS (Kic = Kiu = 46,9 μM) e inibição competitiva (Kic = 2,6 μM) com DMP. Com ABTS a inibição mista foi obtida com azida de sódio (Kic = 5,6 μM e Kiu = 3,4 μM) no entanto com DMP, a inibição não competitiva foi encontrada (Kic = Kiu = 2,5 μM). A inibição obtida com Cl- foi competitiva para ambos os substratos, ABTS (Kic = 1407,5 μM) e DMP (Kic = 375,1 μM).
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O rendimento obtido foi de 6%, e a actividade total de 149 U foi determinada. Depois disto a lacase foi caracterizada e encontrado que o pH óptimo depende dos diferentes substratos usados no ensaio.Com ABTS, siringaldazina (SGZ) e 2,6-dimetoxifenol (DMP) o pH óptimo determinado foi de 3,0; 5,0; e 3,5 respectivamente. A massa molecular obtida para a lacase foi de 59 kDa e a energia de activação de 19,6 kj mol-1. Com ABTS como substrato a temperatura óptima foi obtida a 65ºC. O tempo de meia vida (t1/2) da lacase determinada a 50ºC, 60ºC e 65ºC e os valores obtidos de 5 h, 11 min e 2,5 min respectivamente. A especificidade de 12 substratos foi estudada e os resultados apontam que o ácido ferúlico e o ABTS mostraram uma elevada actividade enzimática enquanto o ácido p-cumárico e o ácido protocatéquico mostraram baixa actividade (apenas 10% e 9% respectivamente, comparado com ácido ferúlico). As constantes cinéticas obtidas mostraram elevada afinidade da enzima para a SGZ (Km = 9,9 μM) seguida pelo ABTS (Km = 23,1 μM) e uma baixa afinidade para o DMP (Km = 555,4 μM). A eficiência catalítica (kcat/Km) tem a mesma ordem de grandeza (107) para o ABTS e SGZ enquanto o DMP tem baixa eficiência catalítica (105). O IC50 mostra que NaN3 é um inibidor mais potente que o NaF e NaCl com ambos os substratos (ABTS e DMP). O inibidor NaF evidenciou uma inibição não competitiva com ABTS (Kic = Kiu = 46,9 μM) e inibição competitiva (Kic = 2,6 μM) com DMP. Com ABTS a inibição mista foi obtida com azida de sódio (Kic = 5,6 μM e Kiu = 3,4 μM) no entanto com DMP, a inibição não competitiva foi encontrada (Kic = Kiu = 2,5 μM). A inibição obtida com Cl- foi competitiva para ambos os substratos, ABTS (Kic = 1407,5 μM) e DMP (Kic = 375,1 μM).The aim of this work is to produce, purify and characterize a laccase secreted by the fungus Phlebia rufa. The following supplements added to the basal liquid medium of Eggert et al. (1996) were tested: wheat, malt, ferulic acid and additional concentration of sulfates. The higher laccase activity was obtained with wheat grain supplement. The enzyme was produced in this liquid medium with wheat grain for 24 days. During incubation the laccase activity was determined using 2,2' -azinobis(3-ethylbenzathiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) as a substrate and was verified the existence of two peaks with the maximum laccase activity after 24 days (3.1 Uml-1). The first peak obtained after 10 days was collected and concentrated by ultrafiltration. The crude extract of laccase was purified by fast protein liquid chromatography (FPLC) and an overall purification of about 8-fold was achieved. The yield was 6% and total activity of 149 U was determined. After this the laccase was characterized and it was found that the optimum pH depends on the different substrate used in the assay. With ABTS, syringaldazine (SGZ) and 2,6-dimethoxyphenol (DMP) the optimum pH determined was 3.0, 5.0, and 3.5 respectively. The molecular weight obtained for laccase was 59 kDa and the activation energy was 19.6 kJ mol-1. With ABTS as substrate the optimum temperature was obtained at 65ºC. The half-life (t1/2) of laccase was determined at 50ºC, 60ºC and 65ºC and the values obtained were 5 h, 11 min and 2.5 min respectively. The specificity of the twelve substrates was studied and results pointed out that ABTS and ferulic acid showed higher enzyme activity while the p-coumaric acid and protocatechuic acid showed lower activity (only 10% and 9% respectively, compared with ferulic acid). The kinetic constants obtained showed a higher affinity for enzyme to SGZ (Km = 9.9 mM) followed by ABTS (Km = 23.1 μM) and a lower affinity for the DMP (Km = 555.4 μM). The catalytic efficiency (kcat/Km) had the same magnitude order (107) for ABTS and SGZ while DMP had a lower catalytic efficiency (105). The IC50 showed that NaN3 is a more potent inhibitor than NaF and NaCl with both substrates (ABTS and DMP). The inhibitor NaF showed a non-competitive inhibition with ABTS (Kic = Kiu = 46,9 μM) and a competitive inhibition (Kic = 2,6 μM) with DMP. With ABTS the mixed inhibition was obtained with sodium azide (Kic = 5,6 μM e Kiu = 3,4 μM) however with DMP non-competitive inhibition was found (Kic = Kiu = 2,5 μM). The inhibition obtained with Cl- was competitive for both substrates, ABTS (Kic = 1407,5 μM) and DMP (Kic = 375,1 μM).2014-02-04T14:46:02Z2014-02-04T00:00:00Z2014-02-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/10348/2945porAlves, Alice Lilianainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)instname:Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãoinstacron:RCAAP2024-02-02T12:55:33Zoai:repositorio.utad.pt:10348/2945Portal AgregadorONGhttps://www.rcaap.pt/oai/openaireopendoar:71602024-03-20T02:06:09.292814Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos) - Agência para a Sociedade do Conhecimento (UMIC) - FCT - Sociedade da Informaçãofalse
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