Fusarium oxysporum e Aspergillus sp. como produtores de queratinases utilizando resíduos agroindustriais
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2020 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS) |
Texto Completo: | https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3955 |
Resumo: | Queratinases atuam na hidrólise de queratina, um componente complexo presente em alguns resíduos agroindustriais, como pelos suínos e penas de frango. O tratamento destes resíduos é importante para sua valorização e para evitar a poluição ambiental. Processos tecnológicos mediados por fungos e enzimas são alternativas promissoras para tratamento de resíduos recalcitrantes. Considerando isso, o presente estudo avaliou estratégias de obtenção de queratinases produzidas por fungos utilizando fermentação submersa (FS) e em estado sólido (FES). Dois fungos isolados de resíduos de penas apresentaram potencial para produção de queratinases, Fusarium oxysporum e Aspergillus sp. Estas cepas foram utilizadas na FS juntamente com penas ou pelos preparados em três diferentes condições (redução da concentração microbiana, esterilização e tratamento com peróxido de hidrogênio). A massa residual fermentada foi quantificada e testada para nova produção enzimática. O fungo com maior capacidade de produzir queratinases na FS foi utilizado para produção de queratinases em FES tendo como substrato resíduos de uva e/ou de pelo suíno. O extrato enzimático mais promissor de cada fermentação foi conduzido à técnica de precipitação enzimática utilizando sais e solventes orgânicos. A maior atividade queratinolítica em FS foi obtida com F. oxysporum (243,50 U mL-1) após seis dias de fermentação, utilizando pelo suíno esterilizado. Na FES a maior atividade queratinolítica foi obtida em nove dias (518,66 U g-1), utilizando somente resíduos de pelos como substrato. Na precipitação enzimática obteve-se um fator de purificação de 127,13 vezes em FS e de 14,08 vezes em FES, ambos na fase sobrenadante, com rendimentos enzimáticos acima de 100%. No reuso do pelo suíno, a atividade de queratinases manteve-se em 74,74% da atividade inicial após 3 ciclos, apresentando um potencial de produção enzimática para aplicação em diversas problemáticas ambientais. O uso de resíduos para produção de enzimas queratinolíticas se mostrou uma estratégia promissora para aplicação na área biotecnológica, obtendo enzimas com elevada atividade após processos simples de concentração enzimática, além de o resíduo ser passível de reciclos fermentativos sem perdas produtivas significativas. |
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Treichel, HelenFongaro, GislaineViancelli, AlineColla, Luciane MariaPreczeski, Karina Paula2020-03-302021-04-07T17:27:14Z2020-03-302021-04-07T17:27:14Z2020https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/3955Queratinases atuam na hidrólise de queratina, um componente complexo presente em alguns resíduos agroindustriais, como pelos suínos e penas de frango. O tratamento destes resíduos é importante para sua valorização e para evitar a poluição ambiental. Processos tecnológicos mediados por fungos e enzimas são alternativas promissoras para tratamento de resíduos recalcitrantes. Considerando isso, o presente estudo avaliou estratégias de obtenção de queratinases produzidas por fungos utilizando fermentação submersa (FS) e em estado sólido (FES). Dois fungos isolados de resíduos de penas apresentaram potencial para produção de queratinases, Fusarium oxysporum e Aspergillus sp. 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Technological processes mediated by fungi and enzymes are promising alternatives for the treatment of recalcitrant residues. Considering this, the present study evaluated strategies for obtaining keratinases produced by fungi using submerged fermentation (SF) and solid-state fermentation (SSF). Two fungi isolated from feather residues showed potential for the production of keratinases, Fusarium oxysporum and Aspergillus sp. These strains were used in the FS together with feathers or swine hair prepared in three different conditions (microbial concentration reduction, sterilization and treatment with hydrogen peroxide). The residual fermented mass was quantified and tested for new enzymatic production. The fungus with the greatest capacity to produce keratinases in SF was used to produce keratinases in SSF, using grape residues and/or swine hair as a substrate. The most promising enzymatic extract of each fermentation was carried out using the enzymatic precipitation technique using salts and organic solvents. The greatest keratinolytic activity in the SF was obtained with F. oxysporum (243.50 U mL-1) after six days of fermentation, using sterile swine hair. In SSF, the highest keratinolytic activity was obtained in nine days (518.66 U g-1), using only hair residues as a substrate. In the enzymatic precipitation, a purification factor of 127.13 times in the FS and 14.08 times in the FES was obtained, both in the supernatant phase, with enzymatic yields above 100%. In the reuse of swine hair, the keratinase activity remained at 74.74% of the initial activity after 3 cycles, presenting potential for enzymatic production for application in various environmental problems. The use of residues for the production of keratinolytic enzymes proved to be a promising strategy for application in the biotechnological area, obtaining enzymes with high activity after simple processes of enzymatic concentration, in addition to the residue being susceptible to fermentative recycling without significant production losses.Submitted by Daniele Rosa Monteiro (daniele.monteiro@uffs.edu.br) on 2021-04-06T12:42:22Z No. of bitstreams: 1 PRECZESKI.pdf: 512354 bytes, checksum: dd80526043971bb6f0e131c3eb42c6c3 (MD5)Approved for entry into archive by Franciele Scaglioni da Cruz (franciele.cruz@uffs.edu.br) on 2021-04-07T17:27:14Z (GMT) No. of bitstreams: 1 PRECZESKI.pdf: 512354 bytes, checksum: dd80526043971bb6f0e131c3eb42c6c3 (MD5)Made available in DSpace on 2021-04-07T17:27:14Z (GMT). No. of bitstreams: 1 PRECZESKI.pdf: 512354 bytes, checksum: dd80526043971bb6f0e131c3eb42c6c3 (MD5) Previous issue date: 2020porUniversidade Federal da Fronteira SulPrograma de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia AmbientalUFFSBrasilCampus ErechimBiotecnologiaResíduos queratinososResíduos agroindustriaisPoluição ambientalFusarium oxysporum e Aspergillus sp. como produtores de queratinases utilizando resíduos agroindustriaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisMestradoinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS)instname:Universidade Federal Fronteira do Sul (UFFS)instacron:UFFSLICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81866https://rd.uffs.edu.br:8443/bitstream/prefix/3955/2/license.txt43cd690d6a359e86c1fe3d5b7cba0c9bMD52ORIGINALPRECZESKI.pdfPRECZESKI.pdfapplication/pdf512354https://rd.uffs.edu.br:8443/bitstream/prefix/3955/1/PRECZESKI.pdfdd80526043971bb6f0e131c3eb42c6c3MD51prefix/39552021-09-30 08:53:07.502oai:rd.uffs.edu.br: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ório InstitucionalPUBhttps://rd.uffs.edu.br/oai/requestopendoar:39242021-09-30T11:53:07Repositório Institucional da UFFS (Repositório Digital da UFFS) - Universidade Federal Fronteira do Sul (UFFS)false |
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