SÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Maria Cristiane Rabelo
Data de Publicação: 2012
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=10079
Resumo: Os isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos sÃo carboidratos capazes de chegar intactos ao intestino grosso, onde sÃo metabolizados pelas bifidobactÃrias e lactobacilos ali presentes, estimulando o seu crescimento e proporcionando efeitos benÃficos à saÃde. Podem ser obtidos por sÃntese enzimÃtica, entretanto, os substratos nÃo consumidos, frutose e dextrana tambÃm estÃo presentes apÃs a formaÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos. Este trabalho teve por objetivo a sÃntese enzimÃtica e a separaÃÃo de isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos por cromatografia de troca iÃnica em escala preparativa. A primeira parte da tese consistiu em investigar o efeito de diferentes estratÃgias de alimentaÃÃo de sacarose e maltose ao meio reacional sobre o alongamento da cadeia dos isomalto-oligossacarÃdeos. A sÃntese foi realizada adicionando-se 1UI/mL da enzima ao meio reacional contendo como substrato os aÃÃcares sacarose e maltose. Na primeira estratÃgia, houve a adiÃÃo somente de sacarose ao meio reacional a cada 2 horas, durante 8 horas. Na segunda estratÃgia, houve a adiÃÃo da mistura de sacarose e maltose ao meio reacional a cada 2 horas, durante 8 horas. Na terceira estratÃgia houve, a cada hora, a adiÃÃo da mistura de sacarose e maltose, durante seis horas. ApÃs este perÃodo, houve adiÃÃo somente de sacarose durante seis horas. A Ãltima estratÃgia de alimentaÃÃo, resultou no alongamento da cadeia dos isomalto-oligossacarÃdeos atà grau de polimerizaÃÃo nove, alÃm do aumento da concentraÃÃo dos mesmos (79,04 g/L) a nÃveis consideravelmente superiores aos reportados na literatura. Na segunda parte da tese, foi avaliada a influÃncia da forma catiÃnica de fases estacionÃrias cromatogrÃficas na separaÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos. As isotermas de adsorÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos, monossacarÃdeos e dissacarÃdeos foram determinados em colunas preparativas empacotadas com resina de troca iÃnica em diferentes formas catiÃnicas (K+, Ca2+, H+ e Na+) à 25ÂC. Todas as fases adsorveram os aÃÃcares com capacidade variÃvel, segundo a ordem de afinidade: frutose > glicose > maltose > IMOs com grau de polimerizaÃÃo crescente. Foi verificado que a forma catiÃnica H+ apresentou melhor desempenho para ser utilizada em unidades de leito mÃvel simulado permitindo a separaÃÃo de isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos com menor diluiÃÃo e maior produtividade. No entanto, a resina na forma K+ apresentou rendimento apenas ligeiramente inferior, sendo mais compatÃvel com os requisitos de tamponamento da reaÃÃo enzimÃtica.
id UFC_109b88cb8690275f68b9f3912e69d106
oai_identifier_str oai:www.teses.ufc.br:6912
network_acronym_str UFC
network_name_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
spelling info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisSÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.Enzymatic synthesis and chromatographic separation of long chain isomaltooligosaccharides 2012-08-17Diana Cristina Silva de Azevedo3102140939191555639372http://lattes.cnpq.br/2016141612454128Maria Cristiane RabeloUniversidade Federal do CearÃPrograma de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmicaUFCBR ReaÃÃo do aceptor Grau de polimerizaÃÃo AdsorÃÃoIsomaltooligosacharides Acceptor reaction Polymerization degree AdsorptionENGENHARIA QUIMICAOs isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos sÃo carboidratos capazes de chegar intactos ao intestino grosso, onde sÃo metabolizados pelas bifidobactÃrias e lactobacilos ali presentes, estimulando o seu crescimento e proporcionando efeitos benÃficos à saÃde. Podem ser obtidos por sÃntese enzimÃtica, entretanto, os substratos nÃo consumidos, frutose e dextrana tambÃm estÃo presentes apÃs a formaÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos. Este trabalho teve por objetivo a sÃntese enzimÃtica e a separaÃÃo de isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos por cromatografia de troca iÃnica em escala preparativa. A primeira parte da tese consistiu em investigar o efeito de diferentes estratÃgias de alimentaÃÃo de sacarose e maltose ao meio reacional sobre o alongamento da cadeia dos isomalto-oligossacarÃdeos. A sÃntese foi realizada adicionando-se 1UI/mL da enzima ao meio reacional contendo como substrato os aÃÃcares sacarose e maltose. Na primeira estratÃgia, houve a adiÃÃo somente de sacarose ao meio reacional a cada 2 horas, durante 8 horas. Na segunda estratÃgia, houve a adiÃÃo da mistura de sacarose e maltose ao meio reacional a cada 2 horas, durante 8 horas. Na terceira estratÃgia houve, a cada hora, a adiÃÃo da mistura de sacarose e maltose, durante seis horas. ApÃs este perÃodo, houve adiÃÃo somente de sacarose durante seis horas. A Ãltima estratÃgia de alimentaÃÃo, resultou no alongamento da cadeia dos isomalto-oligossacarÃdeos atà grau de polimerizaÃÃo nove, alÃm do aumento da concentraÃÃo dos mesmos (79,04 g/L) a nÃveis consideravelmente superiores aos reportados na literatura. Na segunda parte da tese, foi avaliada a influÃncia da forma catiÃnica de fases estacionÃrias cromatogrÃficas na separaÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos. As isotermas de adsorÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos, monossacarÃdeos e dissacarÃdeos foram determinados em colunas preparativas empacotadas com resina de troca iÃnica em diferentes formas catiÃnicas (K+, Ca2+, H+ e Na+) à 25ÂC. Todas as fases adsorveram os aÃÃcares com capacidade variÃvel, segundo a ordem de afinidade: frutose > glicose > maltose > IMOs com grau de polimerizaÃÃo crescente. Foi verificado que a forma catiÃnica H+ apresentou melhor desempenho para ser utilizada em unidades de leito mÃvel simulado permitindo a separaÃÃo de isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos com menor diluiÃÃo e maior produtividade. No entanto, a resina na forma K+ apresentou rendimento apenas ligeiramente inferior, sendo mais compatÃvel com os requisitos de tamponamento da reaÃÃo enzimÃtica.Prebiotic isomalto-oligosaccharides (IMOs) are carbohydrates able to reach the large bowels intact, where they are metabolized by bifidobacteria and lactobacillus, stimulating their growth and providing beneficial health effects. They may be obtained by enzymatic synthesis using sucrose and maltose as precursors. However, non consumed substrates, fructose and dextran are present together with the produced isomalto-oligosaccharides. This work aimed the optimization of the enzymatic synthesis and the separation of prebiotic isomalto-oligosaccharides by ion exchange chromatography on semipreparative scale. The first part of the thesis investigated the effect of different feeding strategies of sucrose and maltose to the reaction medium on the chain elongation of isomalto-oligosaccharides. The synthesis was performed by adding 1UI/mL of enzyme to reaction medium containing sucrose and maltose as substrate. In the first strategy, only sucrose was added to the reaction medium every 2 hours for 8 hours. In the second strategy, a mixture of sucrose and maltose was added to the reaction medium every 2 hours for 8 hours. In the third strategy, at every hour, a mixture of sucrose and maltose was added for six hours. Then, only sucrose was added at every hour for more six hours. The latter strategy resulted of isomalto-oligosaccharides chain elongation up to degree of polymerization of 9. The concentration of IMOs (79.04 g/L) was also observed. In the second part of the thesis, the influence of the cationic form of the chromatographic stationary phase in the isomalto-oligosaccharides separation was evaluated. Adsorption isotherms of isomalto-oligosaccharides, maltose, glucose and fructose were determined in preparative columns packed with ion-exchange resin in different cationic forms (K+, Ca2+, H+ and Na+) at 25ÂC. All stationary phases adsorbed the sugars with variable capacities, following the same order of affinity: fructose > glucose > maltose > IMOs with increasing degrees of polymerization. It was found that the resin in H + form presented the best performance to be used in simulated moving bed units, allowing for the separation of prebiotic isomalto-oligosaccharides with lower dilution and higher productivity. Nevertheless, the resin K+ had only a slighty inferior performance and this cation is more compatible with buffer requirements of the enzymatic synthesis.CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superiorhttp://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=10079application/pdfinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFCinstname:Universidade Federal do Cearáinstacron:UFC2019-01-21T11:23:10Zmail@mail.com -
dc.title.pt.fl_str_mv SÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.
dc.title.alternative.en.fl_str_mv Enzymatic synthesis and chromatographic separation of long chain isomaltooligosaccharides
title SÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.
spellingShingle SÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.
Maria Cristiane Rabelo
ReaÃÃo do aceptor
Grau de polimerizaÃÃo
AdsorÃÃo
Isomaltooligosacharides
Acceptor reaction
Polymerization degree
Adsorption
ENGENHARIA QUIMICA
title_short SÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.
title_full SÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.
title_fullStr SÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.
title_full_unstemmed SÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.
title_sort SÃntese enzimÃtica e separaÃÃo cromatogrÃfica de isomalto-oligossacarÃdeos de cadeia longa.
author Maria Cristiane Rabelo
author_facet Maria Cristiane Rabelo
author_role author
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv Diana Cristina Silva de Azevedo
dc.contributor.advisor1ID.fl_str_mv 31021409391
dc.contributor.authorID.fl_str_mv 91555639372
dc.contributor.authorLattes.fl_str_mv http://lattes.cnpq.br/2016141612454128
dc.contributor.author.fl_str_mv Maria Cristiane Rabelo
contributor_str_mv Diana Cristina Silva de Azevedo
dc.subject.por.fl_str_mv ReaÃÃo do aceptor
Grau de polimerizaÃÃo
AdsorÃÃo
topic ReaÃÃo do aceptor
Grau de polimerizaÃÃo
AdsorÃÃo
Isomaltooligosacharides
Acceptor reaction
Polymerization degree
Adsorption
ENGENHARIA QUIMICA
dc.subject.eng.fl_str_mv Isomaltooligosacharides
Acceptor reaction
Polymerization degree
Adsorption
dc.subject.cnpq.fl_str_mv ENGENHARIA QUIMICA
dc.description.sponsorship.fl_txt_mv CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de NÃvel Superior
dc.description.abstract.por.fl_txt_mv Os isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos sÃo carboidratos capazes de chegar intactos ao intestino grosso, onde sÃo metabolizados pelas bifidobactÃrias e lactobacilos ali presentes, estimulando o seu crescimento e proporcionando efeitos benÃficos à saÃde. Podem ser obtidos por sÃntese enzimÃtica, entretanto, os substratos nÃo consumidos, frutose e dextrana tambÃm estÃo presentes apÃs a formaÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos. Este trabalho teve por objetivo a sÃntese enzimÃtica e a separaÃÃo de isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos por cromatografia de troca iÃnica em escala preparativa. A primeira parte da tese consistiu em investigar o efeito de diferentes estratÃgias de alimentaÃÃo de sacarose e maltose ao meio reacional sobre o alongamento da cadeia dos isomalto-oligossacarÃdeos. A sÃntese foi realizada adicionando-se 1UI/mL da enzima ao meio reacional contendo como substrato os aÃÃcares sacarose e maltose. Na primeira estratÃgia, houve a adiÃÃo somente de sacarose ao meio reacional a cada 2 horas, durante 8 horas. Na segunda estratÃgia, houve a adiÃÃo da mistura de sacarose e maltose ao meio reacional a cada 2 horas, durante 8 horas. Na terceira estratÃgia houve, a cada hora, a adiÃÃo da mistura de sacarose e maltose, durante seis horas. ApÃs este perÃodo, houve adiÃÃo somente de sacarose durante seis horas. A Ãltima estratÃgia de alimentaÃÃo, resultou no alongamento da cadeia dos isomalto-oligossacarÃdeos atà grau de polimerizaÃÃo nove, alÃm do aumento da concentraÃÃo dos mesmos (79,04 g/L) a nÃveis consideravelmente superiores aos reportados na literatura. Na segunda parte da tese, foi avaliada a influÃncia da forma catiÃnica de fases estacionÃrias cromatogrÃficas na separaÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos. As isotermas de adsorÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos, monossacarÃdeos e dissacarÃdeos foram determinados em colunas preparativas empacotadas com resina de troca iÃnica em diferentes formas catiÃnicas (K+, Ca2+, H+ e Na+) à 25ÂC. Todas as fases adsorveram os aÃÃcares com capacidade variÃvel, segundo a ordem de afinidade: frutose > glicose > maltose > IMOs com grau de polimerizaÃÃo crescente. Foi verificado que a forma catiÃnica H+ apresentou melhor desempenho para ser utilizada em unidades de leito mÃvel simulado permitindo a separaÃÃo de isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos com menor diluiÃÃo e maior produtividade. No entanto, a resina na forma K+ apresentou rendimento apenas ligeiramente inferior, sendo mais compatÃvel com os requisitos de tamponamento da reaÃÃo enzimÃtica.
dc.description.abstract.eng.fl_txt_mv Prebiotic isomalto-oligosaccharides (IMOs) are carbohydrates able to reach the large bowels intact, where they are metabolized by bifidobacteria and lactobacillus, stimulating their growth and providing beneficial health effects. They may be obtained by enzymatic synthesis using sucrose and maltose as precursors. However, non consumed substrates, fructose and dextran are present together with the produced isomalto-oligosaccharides. This work aimed the optimization of the enzymatic synthesis and the separation of prebiotic isomalto-oligosaccharides by ion exchange chromatography on semipreparative scale. The first part of the thesis investigated the effect of different feeding strategies of sucrose and maltose to the reaction medium on the chain elongation of isomalto-oligosaccharides. The synthesis was performed by adding 1UI/mL of enzyme to reaction medium containing sucrose and maltose as substrate. In the first strategy, only sucrose was added to the reaction medium every 2 hours for 8 hours. In the second strategy, a mixture of sucrose and maltose was added to the reaction medium every 2 hours for 8 hours. In the third strategy, at every hour, a mixture of sucrose and maltose was added for six hours. Then, only sucrose was added at every hour for more six hours. The latter strategy resulted of isomalto-oligosaccharides chain elongation up to degree of polymerization of 9. The concentration of IMOs (79.04 g/L) was also observed. In the second part of the thesis, the influence of the cationic form of the chromatographic stationary phase in the isomalto-oligosaccharides separation was evaluated. Adsorption isotherms of isomalto-oligosaccharides, maltose, glucose and fructose were determined in preparative columns packed with ion-exchange resin in different cationic forms (K+, Ca2+, H+ and Na+) at 25ÂC. All stationary phases adsorbed the sugars with variable capacities, following the same order of affinity: fructose > glucose > maltose > IMOs with increasing degrees of polymerization. It was found that the resin in H + form presented the best performance to be used in simulated moving bed units, allowing for the separation of prebiotic isomalto-oligosaccharides with lower dilution and higher productivity. Nevertheless, the resin K+ had only a slighty inferior performance and this cation is more compatible with buffer requirements of the enzymatic synthesis.
description Os isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos sÃo carboidratos capazes de chegar intactos ao intestino grosso, onde sÃo metabolizados pelas bifidobactÃrias e lactobacilos ali presentes, estimulando o seu crescimento e proporcionando efeitos benÃficos à saÃde. Podem ser obtidos por sÃntese enzimÃtica, entretanto, os substratos nÃo consumidos, frutose e dextrana tambÃm estÃo presentes apÃs a formaÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos. Este trabalho teve por objetivo a sÃntese enzimÃtica e a separaÃÃo de isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos por cromatografia de troca iÃnica em escala preparativa. A primeira parte da tese consistiu em investigar o efeito de diferentes estratÃgias de alimentaÃÃo de sacarose e maltose ao meio reacional sobre o alongamento da cadeia dos isomalto-oligossacarÃdeos. A sÃntese foi realizada adicionando-se 1UI/mL da enzima ao meio reacional contendo como substrato os aÃÃcares sacarose e maltose. Na primeira estratÃgia, houve a adiÃÃo somente de sacarose ao meio reacional a cada 2 horas, durante 8 horas. Na segunda estratÃgia, houve a adiÃÃo da mistura de sacarose e maltose ao meio reacional a cada 2 horas, durante 8 horas. Na terceira estratÃgia houve, a cada hora, a adiÃÃo da mistura de sacarose e maltose, durante seis horas. ApÃs este perÃodo, houve adiÃÃo somente de sacarose durante seis horas. A Ãltima estratÃgia de alimentaÃÃo, resultou no alongamento da cadeia dos isomalto-oligossacarÃdeos atà grau de polimerizaÃÃo nove, alÃm do aumento da concentraÃÃo dos mesmos (79,04 g/L) a nÃveis consideravelmente superiores aos reportados na literatura. Na segunda parte da tese, foi avaliada a influÃncia da forma catiÃnica de fases estacionÃrias cromatogrÃficas na separaÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos. As isotermas de adsorÃÃo dos isomalto-oligossacarÃdeos, monossacarÃdeos e dissacarÃdeos foram determinados em colunas preparativas empacotadas com resina de troca iÃnica em diferentes formas catiÃnicas (K+, Ca2+, H+ e Na+) à 25ÂC. Todas as fases adsorveram os aÃÃcares com capacidade variÃvel, segundo a ordem de afinidade: frutose > glicose > maltose > IMOs com grau de polimerizaÃÃo crescente. Foi verificado que a forma catiÃnica H+ apresentou melhor desempenho para ser utilizada em unidades de leito mÃvel simulado permitindo a separaÃÃo de isomalto-oligossacarÃdeos prÃ-biÃticos com menor diluiÃÃo e maior produtividade. No entanto, a resina na forma K+ apresentou rendimento apenas ligeiramente inferior, sendo mais compatÃvel com os requisitos de tamponamento da reaÃÃo enzimÃtica.
publishDate 2012
dc.date.issued.fl_str_mv 2012-08-17
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/doctoralThesis
status_str publishedVersion
format doctoralThesis
dc.identifier.uri.fl_str_mv http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=10079
url http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=10079
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/openAccess
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do CearÃ
dc.publisher.program.fl_str_mv Programa de PÃs-GraduaÃÃo em Engenharia QuÃmica
dc.publisher.initials.fl_str_mv UFC
dc.publisher.country.fl_str_mv BR
publisher.none.fl_str_mv Universidade Federal do CearÃ
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
instname:Universidade Federal do Ceará
instacron:UFC
reponame_str Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
collection Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
instname_str Universidade Federal do Ceará
instacron_str UFC
institution UFC
repository.name.fl_str_mv -
repository.mail.fl_str_mv mail@mail.com
_version_ 1643295174897434624

Registros relacionados