Produção de quercetina por fermentação em meio sólido

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Gomes, Marcus Vinicius Oliveira
Data de Publicação: 2019
Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
Texto Completo: https://app.uff.br/riuff/handle/1/12541
Resumo: A quercetina é um flavonoide de grande importância para as indústrias farmacêutica e alimentícia, pois possui atividades biológicas como antioxidante, anticancerígena, antiinflamatória e neuroprotetora. Umas das principais matérias-primas utilizada para produção de quercetina é a fava d’anta, uma planta nativa do cerrado brasileiro. Como a planta apresenta pequenas concentrações dessa substância, a produção de quercetina é realizada através da hidrólise ácida da rutina, que é encontrada em concentrações maiores (cerca de 15%). Desta maneira, para produzir o flavonóide, é necessário a extração da rutina da matriz vegetal e sua hidrólise até quercetina, sendo necessária a utilização de ácidos, de grandes volumes de água e solventes orgânicos, o que torna o processo danoso ao meio ambiente. É relatada na literatura a capacidade de diversos microrganismos de agir sobre a rutina, transformando-a em quercetina. Além disso, fungos como o Aspergillus niger também são capazes de sintetizar enzimas que degradam a celulose da parede vegetal, o que pode facilitar a extração da rutina presente no vegetal. Assim sendo, o desenvolvimento de um processo biotecnológico se torna uma alternativa atrativa ao processo industrial aplicado atualmente, visto que a extração e a hidrólise seriam realizadas em uma única etapa através do microrganismo. Os objetivos desse trabalho foram otimizar as condições de tempo e razão de solvente para a extração da quercetina produzida por uma linhagem fúngica isolada em trabalhos anteriores através de um planejamento fatorial completo 22. Foram avaliados três solventes: metanol, etanol e isopropanol. Buscou-se também realizar o levantamento cinético da produção de quercetina tanto dessa linhagem quanto da linhagem de Aspergillus niger INCQS 40065 obtida da coleção de fungos da Fundação Oswaldo Cruz. Os resultados mostraram que a razão de solvente de 7:1 e o tempo de 60 min foram as melhores condições. O metanol foi o solvente mais eficaz em extrair a quercetina produzida em todos os experimentos realizados, sendo capaz de extrair cerca de 66% (46,1 mg/g de fava) da quercetina na condição ótima, seguido do etanol (aproximadamente 50%). Ambas as linhagens fúngicas foram capazes de produzir quercetina a partir da fava d’anta, sendo encontrada uma substância intermediária, provavelmente isoquercetina
id UFF-2_268655373ffa46ff180e36ceeb87c567
oai_identifier_str oai:app.uff.br:1/12541
network_acronym_str UFF-2
network_name_str Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
repository_id_str 2120
spelling Produção de quercetina por fermentação em meio sólidoFermentação em estado sólidoAspergillus nigerQuercetinaQuercetinaFermentaçãoFlavonóideAspergillus nigerSolid-state fermentationQuercetinA quercetina é um flavonoide de grande importância para as indústrias farmacêutica e alimentícia, pois possui atividades biológicas como antioxidante, anticancerígena, antiinflamatória e neuroprotetora. Umas das principais matérias-primas utilizada para produção de quercetina é a fava d’anta, uma planta nativa do cerrado brasileiro. Como a planta apresenta pequenas concentrações dessa substância, a produção de quercetina é realizada através da hidrólise ácida da rutina, que é encontrada em concentrações maiores (cerca de 15%). Desta maneira, para produzir o flavonóide, é necessário a extração da rutina da matriz vegetal e sua hidrólise até quercetina, sendo necessária a utilização de ácidos, de grandes volumes de água e solventes orgânicos, o que torna o processo danoso ao meio ambiente. É relatada na literatura a capacidade de diversos microrganismos de agir sobre a rutina, transformando-a em quercetina. Além disso, fungos como o Aspergillus niger também são capazes de sintetizar enzimas que degradam a celulose da parede vegetal, o que pode facilitar a extração da rutina presente no vegetal. Assim sendo, o desenvolvimento de um processo biotecnológico se torna uma alternativa atrativa ao processo industrial aplicado atualmente, visto que a extração e a hidrólise seriam realizadas em uma única etapa através do microrganismo. Os objetivos desse trabalho foram otimizar as condições de tempo e razão de solvente para a extração da quercetina produzida por uma linhagem fúngica isolada em trabalhos anteriores através de um planejamento fatorial completo 22. Foram avaliados três solventes: metanol, etanol e isopropanol. Buscou-se também realizar o levantamento cinético da produção de quercetina tanto dessa linhagem quanto da linhagem de Aspergillus niger INCQS 40065 obtida da coleção de fungos da Fundação Oswaldo Cruz. Os resultados mostraram que a razão de solvente de 7:1 e o tempo de 60 min foram as melhores condições. O metanol foi o solvente mais eficaz em extrair a quercetina produzida em todos os experimentos realizados, sendo capaz de extrair cerca de 66% (46,1 mg/g de fava) da quercetina na condição ótima, seguido do etanol (aproximadamente 50%). Ambas as linhagens fúngicas foram capazes de produzir quercetina a partir da fava d’anta, sendo encontrada uma substância intermediária, provavelmente isoquercetinaQuercetin is a flavonol of great importance for pharmaceutical and food industry, due to its biological characteristics such as antioxidant, anticancer, anti-inflammatory and neuroprotective activities. One of the major sources used for the fabrication of quercetin is fava d’anta, a native plant from Brazilian savannah (Cerrado brasileiro). The concentration of quercetin in the plant is very low, so it’s production is made from the hydrolysis of rutin, whose concentration is higher (approximately 15%). This means that it is necessary to extract rutin from the vegetal and hydrolyze it to obtain the product. This process needs acids, organic solvents and waste a great amount of water, which makes it not sustainable. It is reported that there are many microorganisms that can transform rutin in quercetin. Some fungi as Aspergillus niger can, additionally, synthetize enzymes capable of degrade cellulose. Therefore, the development of a biotechnological process is a compelling alternative to the existing industrial process, since the extraction and hydrolysis of rutin would be made in only one step by the microorganism. The objectives of this work were to optimize the time and solvent ratio to the extraction of quercetin produced by a fungus strain isolated in a previous work through a full factorial experimental design 22. Three solvents were evaluated: methanol, ethanol and isopropanol. It was also accomplished a kinect study of the production of quercetin by this strain and by Aspergillus niger INCQS 40065 from the Fungi Collection of Oswaldo Cruz Foundation. The results showed that the best conditions were ratio of solvent 7:1 and time of extraction of 60 min. The most efficient solvent in extract quercetin from the fermented medium was methanol, whom extracted approximatey 66% (46,1 mg/g of fava) in the best condtion, followed by ethanol. Both fungi strains were capable of produce quercetin from fava d’anta and it was observed an intermediate substance, that could be isoquercetinFiaux, Sorele BatistaPeçanha, Maria Luisa RodriguezMaia, Mônica PintoSilva, Gabrielle Alves Ribeiro daGomes, Marcus Vinicius Oliveira2019-12-19T13:04:19Z2019-12-19T13:04:19Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesisapplication/pdfGOMES, Marcus Vinicius Oliveira. Produção de quercetina por fermentação em meio sólido. 2019. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2019.https://app.uff.br/riuff/handle/1/12541http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/CC-BY-SAinfo:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)instacron:UFF2021-10-14T22:02:46Zoai:app.uff.br:1/12541Repositório InstitucionalPUBhttps://app.uff.br/oai/requestriuff@id.uff.bropendoar:21202021-10-14T22:02:46Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)false
dc.title.none.fl_str_mv Produção de quercetina por fermentação em meio sólido
title Produção de quercetina por fermentação em meio sólido
spellingShingle Produção de quercetina por fermentação em meio sólido
Gomes, Marcus Vinicius Oliveira
Fermentação em estado sólido
Aspergillus niger
Quercetina
Quercetina
Fermentação
Flavonóide
Aspergillus niger
Solid-state fermentation
Quercetin
title_short Produção de quercetina por fermentação em meio sólido
title_full Produção de quercetina por fermentação em meio sólido
title_fullStr Produção de quercetina por fermentação em meio sólido
title_full_unstemmed Produção de quercetina por fermentação em meio sólido
title_sort Produção de quercetina por fermentação em meio sólido
author Gomes, Marcus Vinicius Oliveira
author_facet Gomes, Marcus Vinicius Oliveira
author_role author
dc.contributor.none.fl_str_mv Fiaux, Sorele Batista
Peçanha, Maria Luisa Rodriguez
Maia, Mônica Pinto
Silva, Gabrielle Alves Ribeiro da
dc.contributor.author.fl_str_mv Gomes, Marcus Vinicius Oliveira
dc.subject.por.fl_str_mv Fermentação em estado sólido
Aspergillus niger
Quercetina
Quercetina
Fermentação
Flavonóide
Aspergillus niger
Solid-state fermentation
Quercetin
topic Fermentação em estado sólido
Aspergillus niger
Quercetina
Quercetina
Fermentação
Flavonóide
Aspergillus niger
Solid-state fermentation
Quercetin
description A quercetina é um flavonoide de grande importância para as indústrias farmacêutica e alimentícia, pois possui atividades biológicas como antioxidante, anticancerígena, antiinflamatória e neuroprotetora. Umas das principais matérias-primas utilizada para produção de quercetina é a fava d’anta, uma planta nativa do cerrado brasileiro. Como a planta apresenta pequenas concentrações dessa substância, a produção de quercetina é realizada através da hidrólise ácida da rutina, que é encontrada em concentrações maiores (cerca de 15%). Desta maneira, para produzir o flavonóide, é necessário a extração da rutina da matriz vegetal e sua hidrólise até quercetina, sendo necessária a utilização de ácidos, de grandes volumes de água e solventes orgânicos, o que torna o processo danoso ao meio ambiente. É relatada na literatura a capacidade de diversos microrganismos de agir sobre a rutina, transformando-a em quercetina. Além disso, fungos como o Aspergillus niger também são capazes de sintetizar enzimas que degradam a celulose da parede vegetal, o que pode facilitar a extração da rutina presente no vegetal. Assim sendo, o desenvolvimento de um processo biotecnológico se torna uma alternativa atrativa ao processo industrial aplicado atualmente, visto que a extração e a hidrólise seriam realizadas em uma única etapa através do microrganismo. Os objetivos desse trabalho foram otimizar as condições de tempo e razão de solvente para a extração da quercetina produzida por uma linhagem fúngica isolada em trabalhos anteriores através de um planejamento fatorial completo 22. Foram avaliados três solventes: metanol, etanol e isopropanol. Buscou-se também realizar o levantamento cinético da produção de quercetina tanto dessa linhagem quanto da linhagem de Aspergillus niger INCQS 40065 obtida da coleção de fungos da Fundação Oswaldo Cruz. Os resultados mostraram que a razão de solvente de 7:1 e o tempo de 60 min foram as melhores condições. O metanol foi o solvente mais eficaz em extrair a quercetina produzida em todos os experimentos realizados, sendo capaz de extrair cerca de 66% (46,1 mg/g de fava) da quercetina na condição ótima, seguido do etanol (aproximadamente 50%). Ambas as linhagens fúngicas foram capazes de produzir quercetina a partir da fava d’anta, sendo encontrada uma substância intermediária, provavelmente isoquercetina
publishDate 2019
dc.date.none.fl_str_mv 2019-12-19T13:04:19Z
2019-12-19T13:04:19Z
2019
dc.type.status.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/publishedVersion
dc.type.driver.fl_str_mv info:eu-repo/semantics/bachelorThesis
format bachelorThesis
status_str publishedVersion
dc.identifier.uri.fl_str_mv GOMES, Marcus Vinicius Oliveira. Produção de quercetina por fermentação em meio sólido. 2019. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2019.
https://app.uff.br/riuff/handle/1/12541
identifier_str_mv GOMES, Marcus Vinicius Oliveira. Produção de quercetina por fermentação em meio sólido. 2019. 57 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia Química) - Universidade Federal Fluminense, Niterói, 2019.
url https://app.uff.br/riuff/handle/1/12541
dc.language.iso.fl_str_mv por
language por
dc.rights.driver.fl_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
CC-BY-SA
info:eu-repo/semantics/openAccess
rights_invalid_str_mv http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
CC-BY-SA
eu_rights_str_mv openAccess
dc.format.none.fl_str_mv application/pdf
dc.source.none.fl_str_mv reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
instname:Universidade Federal Fluminense (UFF)
instacron:UFF
instname_str Universidade Federal Fluminense (UFF)
instacron_str UFF
institution UFF
reponame_str Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
collection Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF)
repository.name.fl_str_mv Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense (RIUFF) - Universidade Federal Fluminense (UFF)
repository.mail.fl_str_mv riuff@id.uff.br
_version_ 1802135305571008512