Otimização da produção de carotenoides e sínteses de nanopartículas de prata utilizando a Archaea halorubrum saccharovorum

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Rossana Calegari dos
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFPR
Texto Completo: https://hdl.handle.net/1884/63553
Resumo: Orientadora : Profª. Drª. Tania M. Bordin Bonfim
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spelling Silva, Luciano Paulino da, 1978-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências da Saúde. Programa de Pós-Graduação em Ciências FarmacêuticasBonfim, Tania Maria Bordin, 1961-Santos, Rossana Calegari dos2022-12-20T18:00:25Z2022-12-20T18:00:25Z2016https://hdl.handle.net/1884/63553Orientadora : Profª. Drª. Tania M. Bordin BonfimCoorientador : Dr. Luciano Paulino da SilvaTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas. Defesa: Curitiba, 31/10/2016Inclui referências : f. 88-97As Archaea halofílicas podem ser empregadas em diversos processos industriais para a obtenção de proteínas, polissacarídeos, poliésteres e lipídios, como os pigmentos carotenoides. Os carotenoides apresentam inúmeros benefícios à saúde humana e podem ser utilizados como corantes e antioxidantes nas indústrias farmacêutica, alimentícia e cosmética. Para que os carotenoides de Archaea halofílicas apresentem potencial biotecnológico, alternativas para a diminuição dos custos de produção devem ser utilizadas, como o aumento do rendimento dos carotenoides por meio da otimização das condições de cultivo visto que fatores nutricionais e físicos durante o cultivo podem influenciar na produção de carotenoides. Assim como os carotenoides, as nanopartículas de prata têm sido alvo de várias pesquisas especialmente devido ao seu espectro de aplicações como antimicrobiano. A obtenção de nanopartículas de prata por rotas de síntese verde, empregando extratos de plantas, leveduras, fungos e bactérias tem se destacado em virtude da diminuição e/ou eliminação do uso e formação de subprodutos tóxicos e da possibilidade de otimização da síntese pela modificação das condições de cultivo e técnicas de extração. Desta forma, a concentração de cloreto de sódio, o pH e a temperatura de cultivo da Archaea halofílica Halorubrum saccharovorum (ATCC® 29252™) foram otimizados por meio da metodologia de superfície de resposta, visando a maximização da produção de células e de carotenoides, e nanopartículas de prata foram sintetizadas a partir dos extratos de células frescas e secas. A maior concentração celular de 4,42 ± 0,56 g.L^-1 e a maior concentração de carotenoides totais de 670,27 ± 19,62 µg.g^-1 de células secas foram obtidas empregando, respectivamente, as concentrações de cloreto de sódio de 26,4% e 9,6 % (p/v), valores de pH iniciais de 9,2 e 6,7 e temperaturas de 50,1 °C e 35,8 °C. Com a estratégia de otimização, houve aumento de 2,7 vezes no crescimento da Archaea e 8,7 vezes na produção de carotenoides. O emprego dos extratos de células frescas e secas da Archaea permitiram a síntese e a estabilização de nanopartículas de prata esféricas com dimensões de 8,82 a 32,09 nm e 22,35 a 55,27 nm, respectivamente, apresentando tamanhos homogêneos, cargas negativas e moderada estabilidade coloidal. Portanto, a Archaea Halorubrum saccharovorum pode ser considerada como uma fonte alternativa para a produção de carotenoides e síntese de nanopartículas de prata. Palavras-chave: Archaea. Carotenoides. Planejamento. Nanoestruturas. Halofílico.Abstract: Halophilic archaea may be used in different industrial processes for production of proteins, polysaccharides, polyesters and lipids, as carotenoid pigments. Carotenoids present benefit to human health and may be employed as colorants and antioxidants in pharmaceutical, food and cosmetic industries. Costs of carotenoid production by halophilic archaea may be reduced to justify their biotechnological potential. The increase of carotenoid yield is one of the alternatives to costs minimization and may be achieved by the optimization of culture conditions since nutritional and physical conditions may influence carotenoid production. Such as carotenoids, silver nanoparticles have received great attention because of their action as antimicrobial. Silver nanoparticles achievement through green synthesis, employing plant extracts, yeasts, fungi and bacteria, have become more common because it reduces or eliminate the use and formation of toxic byproducts and enables synthesis optimization through changes in culture condition and extraction techniques. Culture conditions (sodium chloride concentration, initial pH value and temperature) of the halophilic archaea Halorubrum saccharovorum (ATCC® 29252™) were optimized through response surface methodology to maximize cell and carotenoid production. Additionally, silver nanoparticles were synthesized using extracts of fresh and dried Halorubrum saccharovorum cells. The highest cell concentration of 4.42 ± 0.56 g.L^-1 and total carotenoid concentration of 670.27 ± 19.62 µg.g^-1 were achieved in sodium chloride concentrations of 26.4% e 9.6% (p/v), initial pH values of 9.2 and 6.7 and temperatures of 50.1 °C and 35.8 °C, respectively, or rather, an enhancement of 2.7 and 8.7-fold on the cell and carotenoid production. Extracts of fresh and dried archaea cells allowed the synthesis and stabilization of spherical silver nanoparticles of 8.82 to 32.09 nm and 22.35 to 55.27 nm, respectively. The nanoparticles presented uniform sizes, negative charges and moderade colloidal stability. Therefore, the Archaea Halorubrum saccharovorum can be considered as an alternative source of carotenoids and silver nanoparticles. Keywords: Archaea. Carotenoids. Experimental design. Nanomaterials. Halophilic.97 f. : il., algumas color.application/pdfDisponível em formato digitalFarmáciaArchaeaCarotenoidesPlanejamentoNanoestruturasOtimização da produção de carotenoides e sínteses de nanopartículas de prata utilizando a Archaea halorubrum saccharovoruminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - ROSSANA CALEGARI DOS SANTOS.pdfapplication/pdf2554821https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/63553/1/R%20-%20T%20-%20ROSSANA%20CALEGARI%20DOS%20SANTOS.pdf4c9223deccd4bc3bf125cdb85e463343MD51open access1884/635532022-12-20 15:00:25.798open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/63553Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082022-12-20T18:00:25Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false
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