Avaliação da produção de goma xantana por linhagens recombinantes de Xanthomonas campestris pv. campestris
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFSCAR |
Texto Completo: | https://repositorio.ufscar.br/handle/ufscar/16678 |
Resumo: | Xanthan gum (XG) is a heteropolysaccharide synthesized by bacteria of the genus Xanthomonas through aerobic fermentation. The main characteristics of xanthan gum are its high viscosity, high pseudo-plasticity, great stability of its viscosity in a broad range of temperature and pH and it is compatible with salts. Such properties confer it several applications in food, cosmetics and petroleum industries, since the gum can be used as thickening, emulsifying and stabilizing agents. Nowadays, most of the water-soluble polysaccharides used in the industry come from vegetable sources, but, even though Brazil depends on its import, microbial polysaccharides proved to be of large commercial value. The development of processes for the gum synthesis has been oriented in the sense of optimizing factors such as operational conditions, growth media and technologies for recovering the intended composite – and an important part of this process is the development of new recombinant strains that optimizes the gum production. In this context, Oliveira (2021) did the overexpression of the top enzymes targeted as bottlenecks on the synthesis pathway of XG, UDP-glucose dehydrogenase (UDPG-deH) and UDP-glucose pyrophosphorylase (UDPG-PP) in the strains of Xanthomonas campestris pv. campestris and noticed a significant improvement on the production of xanthan when the enzymes are individually overexpressed and under certain conditions. The present work aims to re-evaluate the aforementioned results by using recombinant strains of Xanthomonas campestris pv. campestris on which the ugd (which codifies the UDPG-deH enzyme) and galU (UDPG-PP) genes were cloned and transformed based on a broad-spectrum vector of hosts. Two plasmids, each containing one of the genes, were used in order to measure whether or not their overexpression contributes to an increase in gum productivity and it was observed that the use of recombinant strains, along with further growth parameters, can promote the xanthan gum volumetric productivity through Xanthomonas cells. |
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Such properties confer it several applications in food, cosmetics and petroleum industries, since the gum can be used as thickening, emulsifying and stabilizing agents. Nowadays, most of the water-soluble polysaccharides used in the industry come from vegetable sources, but, even though Brazil depends on its import, microbial polysaccharides proved to be of large commercial value. The development of processes for the gum synthesis has been oriented in the sense of optimizing factors such as operational conditions, growth media and technologies for recovering the intended composite – and an important part of this process is the development of new recombinant strains that optimizes the gum production. In this context, Oliveira (2021) did the overexpression of the top enzymes targeted as bottlenecks on the synthesis pathway of XG, UDP-glucose dehydrogenase (UDPG-deH) and UDP-glucose pyrophosphorylase (UDPG-PP) in the strains of Xanthomonas campestris pv. campestris and noticed a significant improvement on the production of xanthan when the enzymes are individually overexpressed and under certain conditions. The present work aims to re-evaluate the aforementioned results by using recombinant strains of Xanthomonas campestris pv. campestris on which the ugd (which codifies the UDPG-deH enzyme) and galU (UDPG-PP) genes were cloned and transformed based on a broad-spectrum vector of hosts. Two plasmids, each containing one of the genes, were used in order to measure whether or not their overexpression contributes to an increase in gum productivity and it was observed that the use of recombinant strains, along with further growth parameters, can promote the xanthan gum volumetric productivity through Xanthomonas cells.A goma xantana (GX) é um heteropolissacarídeo sintetizado a partir da fermentação aeróbica por bactérias do gênero Xanthomonas. Tem como principais características a alta viscosidade, elevada pseudoplasticidade, grande estabilidade da viscosidade para amplas variações de pH e temperatura e é compatível com sais. Tais propriedades lhe conferem diversas aplicações nas indústrias alimentícia, de cosméticos e petrolífera, pois a goma pode agir como espessante, emulsificante e estabilizante. Atualmente, a maioria dos polissacarídeos hidrossolúveis utilizados na indústria é de origem vegetal, porém, ainda que o Brasil dependa da sua importação, polissacarídeos de origem microbiana vêm demonstrando ser de grande valor comercial. O desenvolvimento de processos para síntese da goma tem sido orientado no sentido de otimizar fatores como condições operacionais, meios de cultivo e tecnologias para recuperar o composto de interesse – e parte importante desse processo é o desenvolvimento de novas linhagens recombinantes que maximizem a produção da goma pelas células. Nesse contexto, Oliveira (2021) realizou a superexpressão das principais enzimas identificadas como bottlenecks na rota de síntese da GX, a UDP-Glicose desidrogenase (UDPG-deH) e UDP-Glicose pirofosforilase (UDPG-PP), em linhagens de Xanthomonas campestris pv. campestris e notou uma melhora expressiva na produção de xantana quando as enzimas são superexpressas de forma individual e em determinadas condições. O presente trabalho teve por intuito reavaliar os resultados citados anteriormente a partir do uso de linhagens recombinantes de Xanthomonas campestris pv. campestris em que foi feita a clonagem e transformação dos genes ugd (que codifica a enzima UDPG-deH) e galU (UDPG-PP) tomando como base um vetor de amplo espectro de hospedeiros. Foram utilizados dois plasmídeos, cada um contendo um dos genes, com intuito de avaliar se a superexpressão destes colabora ou não para o aumento na produtividade da goma e observou-se que o uso de linhagens recombinantes, juntamente com os demais parâmetros do cultivo, pode promover o aumento da produtividade volumétrica de goma xantana pelas células de Xanthomonas.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)438173/2018-0porUniversidade Federal de São CarlosCâmpus São CarlosEngenharia Química - EQUFSCarAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessBiopolímerosEngenharia MetabólicaPolissacarídeosEngenharia BioquímicaXanthomonas campestrisENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA::TECNOLOGIA QUIMICACIENCIAS BIOLOGICAS::GENETICA::GENETICA MOLECULAR E DE MICROORGANISMOSAvaliação da produção de goma xantana por linhagens recombinantes de Xanthomonas campestris pv. campestrisEvalution of xanthan gum production by recombinant strains of Xanthomonas campestris pv. campestrisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis6006001c7296d8-a6a1-4938-92ff-1182b3437864reponame:Repositório Institucional da UFSCARinstname:Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)instacron:UFSCARORIGINALTG_Goma_xantana_(Mazzochi,_J_Pedro).pdfTG_Goma_xantana_(Mazzochi,_J_Pedro).pdfapplication/pdf2589283https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16678/2/TG_Goma_xantana_%28Mazzochi%2c_J_Pedro%29.pdfc73927ff968ba0c7a9dfba6b82b0bee8MD52CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16678/3/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD53TEXTTG_Goma_xantana_(Mazzochi,_J_Pedro).pdf.txtTG_Goma_xantana_(Mazzochi,_J_Pedro).pdf.txtExtracted texttext/plain66136https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16678/4/TG_Goma_xantana_%28Mazzochi%2c_J_Pedro%29.pdf.txt172fcb3c1a6cabd3934acded90118fdcMD54THUMBNAILTG_Goma_xantana_(Mazzochi,_J_Pedro).pdf.jpgTG_Goma_xantana_(Mazzochi,_J_Pedro).pdf.jpgIM Thumbnailimage/jpeg5075https://repositorio.ufscar.br/bitstream/ufscar/16678/5/TG_Goma_xantana_%28Mazzochi%2c_J_Pedro%29.pdf.jpg0feb292f00f26846f104f254574db6b0MD55ufscar/166782023-09-18 18:32:27.662oai:repositorio.ufscar.br:ufscar/16678Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufscar.br/oai/requestopendoar:43222023-09-18T18:32:27Repositório Institucional da UFSCAR - Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR)false |
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