Produção de quercetina por fermentação em meio sólido
Autor(a) principal: | |
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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 |
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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. 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