Estudo da coimobilização de lactase e neutrase em suporte de quitosana e alginato de sódio: Comparação de diferentes metodologias visando à hidrólise da lactose e proteínas provenientes do soro de queijo.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: SILVA, Elisangela Batista da.
Data de Publicação: 2015
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG
Texto Completo: http://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1247
Resumo: Enzimas são proteínas biocatalisadoras, aumentam a velocidade de reação sem alterar o equilíbrio. Apresentam alta eficiência durante as reações bioquímicas no metabolismo dos seres vivos. O soro de queijo pode apresentar-se aplicado na dieta de alguns animais; como também serem descartado nos efluentes. O extrato seco do soro de leite corresponde à lactose, proteínas, sais minerais e gordura, dos quais a lactose é o material energético utilizado em processos biotecnológicos (indústria farmacêutica e alimentícia) e as proteínas destacam-se devido ao valor nutricional. A hidrólise é um método promissor para a indústria de alimentos, pois possibilita o desenvolvimento de novos produtos hidrolisados, aumentando assim a disponibilidade de nutrientes aos produtos lácteos e a nível mundial e atenuação por intolerantes a lactose. A imobilização de enzimas é uma técnica cada vez mais utilizada a fim de melhorar a aplicação industrial de enzimas permitindo um melhor controle da produção e redução de custos. Objetivou-se estudar coimobilização de lactase e neutrase em suporte de quitosana comparando metodologias visando à hidrólise da lactose e proteínas do soro de queijo, além de promover o reaproveitamento de produtos regionais mais baratos como suportes a base de quitosana e alginato de sódio. Inicialmente prepararam-se os suportes a serem aplicados no estudo com quitosana 4% (m/v) e alginato de sódio 2,5% (m/v) ativados com glutaraldeído 5% (v/v). Na primeira etapa, determinaram-se o rendimento e atividade de imobilização e coimobilização, atividade recuperada e atividade aparente dos melhores derivados obtidos. Para a segunda fase, os catalisadores imobilizados e coimobilizados foram estudados quanto à estabilidade térmica e operacional, tempo de meia vida, grau de hidrólise e concentração de glicose. Os resultados para os derivados formados a partir da quitosana foram satisfatórios obtendo um rendimento de coimobilização para a neutrase (76,53%) e para a lactase (91,30%). Suportes de alginato de sódio não apresentaram boa adequação para imobilização e coimobilização obtendo-se rendimentos nulos. Houve um aumento na estabilidade térmica e tempo de meia vida nos derivados de quitosana. Na comparação do grau de hidrólise entre a neutrase livre, imobilizada e coimobilizada obteve-se um melhor desempenho da enzima imobilizada (20%) em 80 minutos de reação. Quando se comparou a conversão de glicose com lactase livre, imobilizada e coimobilizada a melhor resultado foi a lactase livre (15g/L) em 30 minutos de reação. A estabilidade operacional da neutrase em cinco ciclos consecutivos ocorreu uma queda de (46%) no grau máximo de hidrólise, já a lactase em seu quinto ciclo de reutilização em bateladas foi obtido perda de (16,4%) na concentração de glicose. Dessa forma, obtiveram-se bons derivados de lactase e neutrase coimobilizada possibilitando a reutilização da enzima, reduzindo custos de processo.
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Apresentam alta eficiência durante as reações bioquímicas no metabolismo dos seres vivos. O soro de queijo pode apresentar-se aplicado na dieta de alguns animais; como também serem descartado nos efluentes. O extrato seco do soro de leite corresponde à lactose, proteínas, sais minerais e gordura, dos quais a lactose é o material energético utilizado em processos biotecnológicos (indústria farmacêutica e alimentícia) e as proteínas destacam-se devido ao valor nutricional. A hidrólise é um método promissor para a indústria de alimentos, pois possibilita o desenvolvimento de novos produtos hidrolisados, aumentando assim a disponibilidade de nutrientes aos produtos lácteos e a nível mundial e atenuação por intolerantes a lactose. A imobilização de enzimas é uma técnica cada vez mais utilizada a fim de melhorar a aplicação industrial de enzimas permitindo um melhor controle da produção e redução de custos. Objetivou-se estudar coimobilização de lactase e neutrase em suporte de quitosana comparando metodologias visando à hidrólise da lactose e proteínas do soro de queijo, além de promover o reaproveitamento de produtos regionais mais baratos como suportes a base de quitosana e alginato de sódio. Inicialmente prepararam-se os suportes a serem aplicados no estudo com quitosana 4% (m/v) e alginato de sódio 2,5% (m/v) ativados com glutaraldeído 5% (v/v). Na primeira etapa, determinaram-se o rendimento e atividade de imobilização e coimobilização, atividade recuperada e atividade aparente dos melhores derivados obtidos. Para a segunda fase, os catalisadores imobilizados e coimobilizados foram estudados quanto à estabilidade térmica e operacional, tempo de meia vida, grau de hidrólise e concentração de glicose. Os resultados para os derivados formados a partir da quitosana foram satisfatórios obtendo um rendimento de coimobilização para a neutrase (76,53%) e para a lactase (91,30%). Suportes de alginato de sódio não apresentaram boa adequação para imobilização e coimobilização obtendo-se rendimentos nulos. Houve um aumento na estabilidade térmica e tempo de meia vida nos derivados de quitosana. Na comparação do grau de hidrólise entre a neutrase livre, imobilizada e coimobilizada obteve-se um melhor desempenho da enzima imobilizada (20%) em 80 minutos de reação. Quando se comparou a conversão de glicose com lactase livre, imobilizada e coimobilizada a melhor resultado foi a lactase livre (15g/L) em 30 minutos de reação. A estabilidade operacional da neutrase em cinco ciclos consecutivos ocorreu uma queda de (46%) no grau máximo de hidrólise, já a lactase em seu quinto ciclo de reutilização em bateladas foi obtido perda de (16,4%) na concentração de glicose. Dessa forma, obtiveram-se bons derivados de lactase e neutrase coimobilizada possibilitando a reutilização da enzima, reduzindo custos de processo.Enzymes are proteins biocatalisadoras, increase reaction speed without changing the balance. They feature high efficiency during the biochemical reactions in the metabolism of living beings. The cheese whey may be present in the applied diet some animals; but also be disposed in the effluent. The dry extract of whey corresponds lactose, proteins, minerals and fat, of which lactose is the energetic material used in biotechnological processes (pharmaceutical and food industry) and proteins stand out due to their nutritional value. Hydrolysis is a promising method for the food industry, it allows the development of new hydrolysed products, thereby increasing the availability of nutrients for milk products and worldwide and mitigation for the lactose intolerant. The immobilizing enzymes is an increasingly used technique to improve the industrial application of enzymes allowing better control of production and cost reduction. The objective was to study coimobilização lactase and neutrase in chitosan support methodologies aimed at comparing hydrolysis of lactose and whey proteins, and promote the reuse of cheaper local products as supports the basis of chitosan and sodium alginate. Initially prepared brackets to be applied to the study of 4% chitosan (w/v) and sodium alginate (2.5% w/v) activated with glutaraldehyde (5% v/v). In the first stage, they were determined income and immobilization activity and coimobilizada, recovered activity and apparent activity of the best obtained derivatives. For the second phase, the immobilized catalysts and coimobilizada were studied for thermal and operational stability, half-life, degree of hydrolysis and the glucose concentration. The results for the derivatives formed from chitosan were obtained satisfactory yield coimobilizada for neutrase (76.53%) and lactase (91.30%). Sodium alginate holders did not show good fit for immobilization and coimobilizada obtaining zero income. There was an increase in the thermal stability and half-life in the chitosan derivatives. Comparing the degree of hydrolysis between free Neutrase, and immobilized coimobilizada obtained a better performance of the immobilized enzyme (20%) at 80 minutes of reaction. When comparing the conversion of glucose to free lactase, immobilized and coimobilizada the best result was the free lactase (15g/L) in 30 minutes of reaction. The operational stability of Neutrase in five consecutive cycles there was a fall (46%) maximum degree of hydrolysis, longer lactase in its fifth reuse cycle in batches loss was obtained (16.4%) in glucose concentration. Thus, there were obtained good derivatives lactase and coimobilizada neutrase enabling reuse of the enzyme, reducing processing costs.CNPqLas enzimas son proteínas biocatalizadoras, aumentan la velocidad de reacción sin alterar el equilibrio. Presentan alta eficiencia durante las reacciones bioquímicas en el metabolismo de los seres vivos. El suero de queso se puede aplicar a la dieta de algunos animales; así como ser dispuesto en los efluentes. El extracto seco de suero corresponde a lactosa, proteínas, sales minerales y grasas, de las cuales la lactosa es la materia energética utilizada en los procesos biotecnológicos (industria farmacéutica y alimentaria) y las proteínas destacan por su valor nutritivo. La hidrólisis es un método promisorio para la industria alimentaria, ya que permite el desarrollo de nuevos productos hidrolizados, aumentando así la disponibilidad de nutrientes para los productos lácteos y a nivel mundial y la atenuación por intolerancia a la lactosa. La inmovilización de enzimas es una técnica cada vez más utilizada para mejorar la aplicación industrial de las enzimas, lo que permite un mejor control de la producción y reducción de costos. El objetivo fue estudiar la coinmovilización de lactasa y neutrosa sobre soporte de quitosano, comparando metodologías dirigidas a la hidrólisis de lactosa y proteínas de suero de queso, además de promover la reutilización de productos regionales más económicos como soportes a base de quitosano y alginato de sodio. Inicialmente, los soportes a aplicar en el estudio se prepararon con quitosano al 4% (m/v) y alginato de sodio al 2,5% (m/v) activados con glutaraldehído al 5% (v/v).En una primera etapa se determinó el rendimiento y actividad de inmovilización y co-inmovilización, actividad recuperada y actividad aparente de los mejores derivados obtenidos. Para la segunda fase, se estudió la estabilidad térmica y operativa, la vida media, el grado de hidrólisis y la concentración de glucosa de los catalizadores inmovilizados y coinmovilizados. Los resultados para los derivados formados a partir del quitosano fueron satisfactorios, obteniendo un rendimiento de coinmovilización para neutrosa (76,53%) y para lactasa (91,30%). Los soportes de alginato de sodio no mostraron buena idoneidad para la inmovilización y coinmovilización, obteniendo rendimientos nulos. Hubo un aumento en la estabilidad térmica y la vida media de los derivados del quitosano. Comparando el grado de hidrólisis entre neutrosas libres, inmovilizadas y coinmovilizadas, se obtuvo un mejor desempeño de la enzima inmovilizada (20%) en 80 minutos de reacción. Al comparar la conversión de glucosa con lactasa libre, inmovilizada y co-inmovilizada, el mejor resultado fue la lactasa libre (15g/L) en 30 minutos de reacción. La estabilidad operativa de la neutrosa en cinco ciclos consecutivos resultó en una caída del (46%) en el grado máximo de hidrólisis, mientras que la lactasa en su quinto ciclo de reutilización en lotes se obtuvo una pérdida del (16,4%) en la concentración de glucosa. De esta forma se obtuvieron buenos derivados de lactasa y neutrosas co-inmovilizadas, lo que permitió la reutilización de la enzima, reduciendo los costos del proceso.Universidade Federal de Campina GrandeBrasilCentro de Educação e Saúde - CESPÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS NATURAIS E BIOTECNOLOGIAUFCGADRIANO, Wellington Sabino.http://lattes.cnpq.br/1262160817438979LIMA, Igara Oliveira.http://lattes.cnpq.br/0052829733564503CHINELATE, Gerla Castello Branco.http://lattes.cnpq.br/3083684128673144LEITE, Renner de Souza.http://lattes.cnpq.br/2837844012118434SILVA, Elisangela Batista da.2015-07-282018-07-25T20:49:24Z2018-07-252018-07-25T20:49:24Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/jspui/handle/riufcg/1247SILVA, Elisangela Batista. Estudo da coimobilização de lactase e neutrase em suporte de quitosana e alginato de sódio: Comparação de diferentes metodologias visando à hidrólise da lactose e proteínas provenientes do soro de queijo . 2015. Dissertação (Mestrado em Ciências Naturais e Biotecnologia) – Programa de Pós-Graduação em Ciências Naturais e Biotecnologia PPGCNBiotec), Centro de Educação e Saúde, Universidade Federal Campina Grande - Cuité - Paraíba - Brasil, 2015.porinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCGinstname:Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)instacron:UFCG2024-01-24T19:52:15Zoai:localhost:riufcg/1247Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://bdtd.ufcg.edu.br/PUBhttp://dspace.sti.ufcg.edu.br:8080/oai/requestbdtd@setor.ufcg.edu.br || bdtd@setor.ufcg.edu.bropendoar:48512024-01-24T19:52:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCG - Universidade Federal de Campina Grande (UFCG)false
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