Imobilização de B-glicosidase de soja em quitosana

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Autor(a) principal: Grade, Luciana Carvalho
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/9061
Resumo: Resumo: A ß-glicosidase (ß-D-glicosídeo glicohidrolase, EC 32121) é uma enzima que cliva ligações ß-glicosídicas de di e/ou oligossacarídeos liberando aglicona e glicose, estando amplamente distribuída na natureza Estas enzimas hidrolisam as isoflavonas ß-glicosídicas (genistina, daidzina e glicitina) e liberam as isoflavonas agliconas (genisteína, daidzeína e gliciteína) que apresentam ação benéfica na saúde humana O objetivo deste trabalho foi otimizar a imobilização da b-glicosidase de cotilédones de soja em quitosana, caracterizá-la parcialmente e aplicá-la em extrato aquoso de soja A ß-glicosidase foi extraída de farinha de cotilédones com tampão fosfato de sódio 1 mM, pH 6,6, na proporção 1:1 (p/v), com posterior acidificação com HCl ,1N até pH 5, para obtenção do extrato bruto que foi fracionado com (NH4)2SO4 de -4% e 4-85% de saturação a 4°C Os precipitados, ressuspensos em tampão fosfato citrato 5 mM, pH 5, e os sobrenadantes foram dialisados no mesmo tampão A fração com maior atividade de ß-glicosidase foi imobilizada em grânulos de quitosana 1% Para otimizar a imobilização, foram utilizados planejamentos fatoriais completos e metodologia de superfície de resposta Na etapa de otimização de ativação dos grânulos de quitosana com glutaraldeído, foi encontrado como ideal o uso de glutaraldeído 2,5%, 8 h de agitação e uso de tampão TRIS-acetato pH 7,5 Para a etapa de imobilização da ß-glicosidase, as condições ótimas foram 7 h de agitação num total de 2 h de incubação, adição de um teor de proteínas de 23,81 mg e uso de tampão fosfato-citrato pH 6,5 durante a imobilização A ß-glicosidase imobilizada apresentou condições ótimas de reação em pH 5,5 e a 5°C A 7°C, a enzima apresentou baixa estabilidade, com redução de 89% da atividade, após 1 min de incubação O Km e Vmáx da enzima imobilizada com o substrato ?-nitrofenil-ß-D-glicopiranosídeo foi de ,4936 mM e 1,118 µmol ?-nitrofenol/min, respectivamente, por grânulo A enzima imobilizada apresentou boa estabilidade operacional, com uma meia-vida de sete ciclos A atividade de ß-glicosidase imobilizada foi inibida por Li2SO4, LiCl, CoCl2, CuSO4, CuCl2, AgNO3, HgCl2, Ni(NO3)2, glucona-d-lactona e acetato de cobre 1 mM, apresentando atividade residual de 72, 81, 83, 76, 49, 71, 36, 57, 35 e 52%, respectivamente O MnCl2 e MnSO4 aumentaram a atividade da enzima em 93 e 88%, respectivamente A aplicação da ß-glicosidase imobilizada em extrato aquoso de soja mostrou-se eficiente na liberação de glicose e consequentemente na liberação de isoflavonas agliconas
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Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em BiotecnologiaAbstract: ß-glucosidase (ß-D-glucoside glucohydrolase, EC 32121) is an enzyme that cleaves ß-glycosidic bonds of di- and/or oligosaccharides releasing aglycone and glucose and is widely distributed in nature These enzymes hydrolyze the ß-glycosidic isoflavones (genistin, daidzin and glycitin) and release the aglycones (genistein, daidzein and glycitein) that have a beneficial effect on human health The aim of this study was to optimize the immobilization of b-glucosidase from soybean cotyledons on chitosan, characterize partially it and apply it in an aqueous extract of soybeans The ß-glucosidase was extracted from cotyledon meal with sodium phosphate buffer 1 mM, pH 66, at 1:1 (w/v) with subsequent acidification with 1 N HCl to pH 5 to obtain crude extract was fractionated with (NH4) 2SO4 of -4% and 4-85% saturation at 4°C The precipitate, resuspended in 5 mM citrate phosphate buffer, pH 5 and supernatants were dialyzed in the same buffer The fraction with highest activity of ß-glucosidase was immobilized on chitosan beads of 1% To optimize the immobilization, we used complete factorial designs and response surface methodology In the step of activation of chitosan beads with glutaraldehyde, was found to be ideal to use 25% glutaraldehyde, 8 h of stirring and the use of TRIS-acetate buffer pH 75 For step immobilization of ß-glucosidase, the optimum conditions were 7 h stirring a total of 2 h of incubation, addition of a protein content of 2381 mg and the use of citrate-phosphate buffer pH 65 during immobilization The immobilized ß-glucosidase showed optimum reaction conditions at pH 55 and 5 ° C At 7 ° C, the enzyme showed low stability, with 89% reduction of activity after 1 min of incubation The Km and Vmax of the immobilized enzyme with the substrate ?-nitrophenyl-ß-D-glucopyranoside was 4936 mM and 1118 mmol ?-nitrofenol/min, respectively, per bead The immobilized enzyme showed good operational stability, with half-life of seven cycles The activity of immobilized ß-glucosidase was inhibited by Li2SO4, LiCl, CoCl2, CuSO4, CuCl2, AgNO3, HgCl2, Ni (NO3) 2, glucono-d-lactone and 1 mM copper acetate, with residual activity of 72, 81, 83, 76, 49, 71, 36, 57, 35 and 52% respectively The MnCl2 and MnSO4 increased the enzyme activity in 93 and 88% respectively The application of ß-glucosidase immobilized in an aqueous extract of soybean was efficient in glucose release and consequently the release of aglyconesRibeiro, Mara Lúcia Luiz [Orientador]Ida, Elza IoukoDall'Antonia, Luiz HenriqueGrade, Luciana Carvalho2024-05-01T11:46:40Z2024-05-01T11:46:40Z2011.0023.03.2011info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/9061porMestradoBiotecnologiaCentro de Ciências ExatasPrograma de Pós-graduação em BiotecnologiaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:20:13Zoai:repositorio.uel.br:123456789/9061Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:20:13Repositório Institucional da UEL - 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