Desenvolvimento de processo biotecnológico para obtenção de frutosiltransferase a partir de linhagens de aspergillus spp. utilizando resíduos agroindustriais
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2018 |
Tipo de documento: | Trabalho de conclusão de curso |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório institucional da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) (RI-UFRPE) |
Texto Completo: | https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/1410 |
Resumo: | A frutosiltransferase é uma enzima envolvida na conversão da sacarose em frutooligossacarídeos, açúcares que vêm recebendo uma atenção em especial devido as suas propriedades biológicas e funcionais, que atuam principalmente como prebióticos. Esta enzima, assim como outras biomoléculas podem ser obtidas através de processos biotecnológicos, utilizando diversos tipos de micro-organismos, entre esses processos destaca-se a fermentação em estado sólido por possibilitar o aproveitamento de resíduos agroindustriais, além de promover altas taxas de produção de biomoléculas de interesse. Diante o exposto, o presente estudo teve como objetivo investigar as variáveis que influenciam a produção de frutosiltransferase utilizando linhagens de Aspergillus spp. e resíduos agroindustriais, bem como caracterizar o extrato bruto. Os melhores resultados foram encontrados na espécie Aspergillus tamarii URM4634, a qual não apresentou produção de micotoxinas, fermentada no farelo de soja. A partir do planejamento fatorial verificou-se que a melhor condição foi observada utilizando 3g de substrato, 15% de concentração de solução de sacarose e 60% de umidade, durante 72 horas, obtendo 209,11 e 53,90 µmol/mL/min de atividades hidrolítica e de transfrutosilação, respectivamente. Na avaliação do crescimento da biomassa fúngica, verificou-se o maior desenvolvimento em 36 horas de fermentação, observando um teor de 132 mg/g de glicosamina, nesta mesma análise foi verificado que o melhor tempo para produção de frutosiltransferase, utilizando as condições do melhor ensaio do planejamento, foi no período de 96 horas obtendo 221,53 e 66,90 µmol/mL/min de atividades hidrolítica e de transfrutosilação, respectivamente. A enzima produzida apresentou valores de Km 54,73 e 369,68 µmol/mL e Vmáx 227,27 e 50,66 µmol/mL/min para as atividades hidrolítica e de transfrutosilação, respectivamente. A temperatura ótima para ambas as atividades foi de 60ºC, assim também como pH 6,0. A frutosiltransferase apresentou estabilidade nas faixas de temperatura de 30-50ºC e de pH 4,0-5,0. Observou-se também que o íon Mn2+ mostrou-se como ativador da atividade hidrolítica, enquanto que o Na+ apresentou o mesmo efeito na atividade de transfrutosilação. De modo geral todos os resultados mostram-se promissores para a produção biotecnológica de frutosiltransferase, demonstrando altas capacidades de hidrólise da sacarose e transferência dos agrupamentos frutosil, podendo ser potencialmente aplicadas em bioprocessos que visam a síntese de fruto-oligossacarídeos. |
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Diante o exposto, o presente estudo teve como objetivo investigar as variáveis que influenciam a produção de frutosiltransferase utilizando linhagens de Aspergillus spp. e resíduos agroindustriais, bem como caracterizar o extrato bruto. Os melhores resultados foram encontrados na espécie Aspergillus tamarii URM4634, a qual não apresentou produção de micotoxinas, fermentada no farelo de soja. A partir do planejamento fatorial verificou-se que a melhor condição foi observada utilizando 3g de substrato, 15% de concentração de solução de sacarose e 60% de umidade, durante 72 horas, obtendo 209,11 e 53,90 µmol/mL/min de atividades hidrolítica e de transfrutosilação, respectivamente. Na avaliação do crescimento da biomassa fúngica, verificou-se o maior desenvolvimento em 36 horas de fermentação, observando um teor de 132 mg/g de glicosamina, nesta mesma análise foi verificado que o melhor tempo para produção de frutosiltransferase, utilizando as condições do melhor ensaio do planejamento, foi no período de 96 horas obtendo 221,53 e 66,90 µmol/mL/min de atividades hidrolítica e de transfrutosilação, respectivamente. A enzima produzida apresentou valores de Km 54,73 e 369,68 µmol/mL e Vmáx 227,27 e 50,66 µmol/mL/min para as atividades hidrolítica e de transfrutosilação, respectivamente. A temperatura ótima para ambas as atividades foi de 60ºC, assim também como pH 6,0. A frutosiltransferase apresentou estabilidade nas faixas de temperatura de 30-50ºC e de pH 4,0-5,0. Observou-se também que o íon Mn2+ mostrou-se como ativador da atividade hidrolítica, enquanto que o Na+ apresentou o mesmo efeito na atividade de transfrutosilação. De modo geral todos os resultados mostram-se promissores para a produção biotecnológica de frutosiltransferase, demonstrando altas capacidades de hidrólise da sacarose e transferência dos agrupamentos frutosil, podendo ser potencialmente aplicadas em bioprocessos que visam a síntese de fruto-oligossacarídeos.Fructosyltransferase is an enzyme involved in the conversion of sucrose to fructooligosaccharides, sugars that have received special attention because to their biological and functional properties, which act mainly as prebiotics. This enzyme, as well as other biomolecules can be obtained through biotechnological processes, using several types of microorganisms, among these processes, solid-state fermentation stands out because it allows the use of agroindustrial residues, besides promoting high production rates of biomolecules of interest. The present study had as objective to investigate the variables that influence the production of fructosyltransferase from Aspergillus spp. using agroindustrial residues as well as characterize the crude extract. The best results were found in the species Aspergillus tamarii URM4634, to which it did not show production of mycotoxins, fermented in the soybean meal. From the factorial design it was verified that the best condition was observed using 3 g of substrate, 15% concentration of sucrose solution and 60% of moisture for 72 hours, obtaining 209.11 and 53.90 μmol / mL / min of hydrolytic and transfructosylation activities, respectively. In the evaluation of the growth of fungal biomass, the highest development in 36 hours of fermentation, observing a content of 132 mg / g of glucosamine, in this same analysis it was verified that the best time for production of fructosyltransferase, using the conditions of the best condition of planning were obtained in the 96-hour period, obtaining 221.53 and 66.90 μmol / mL / min of hydrolytic and trans-fructosylation activities, respectively. The enzyme produced presented values of Km 54.73 and 369.68 μmol/mL and Vmáx 227.27 and 50.66 μmol/mL/min for hydrolytic and transfructosylation activities, respectively. The optimal temperature for both activities was 60ºC, as well as pH 6.0. The fructosyltransferase presented stability in the temperature ranges of 30-50 ° C and pH 4.0-5.0. It was also observed that the Mn2 + ion showed to be an activator of the hydrolytic activity, whereas Na + presented the same effect in the transfructosylation activity. In general, all results are promising for the biotechnological production of fructosyltransferase, demonstrating high saccharose hydrolysis and transfer of the fructosyl groupings, potentially being applied in bioprocesses that aim at the synthesis of fructo-oligosaccharides.BrasilPorto, Tatiana Souzahttp://lattes.cnpq.br/5668322074655881http://lattes.cnpq.br/8029060415742712Oliveira, Rodrigo Lira dehttp://lattes.cnpq.br/8523811836244962Silva, Marcos Fellipe da2019-09-02T17:47:50Z2019-09-02T17:47:50Z2018-08-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/bachelorThesis76 f.application/pdfSILVA, Marcos Fellipe da. Desenvolvimento de processo biotecnológico para obtenção de frutosiltransferase a partir de linhagens de aspergillus spp. utilizando resíduos agroindustriais. 2018. 76 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Bacharelado em Engenharia de Alimentos) – Universidade Federal Rural de Pernambuco, Garanhuns, 2018.https://repository.ufrpe.br/handle/123456789/1410porAtribuição-NãoComercial-CompartilhaIgual 4.0 Internacional (CC BY-NC-SA 4.0)https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/deed.pt_BRopenAccessinfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório institucional da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) (RI-UFRPE)instname:Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)instacron:UFRPE2022-05-18T15:26:31Zoai:dspace:123456789/1410Repositório InstitucionalPUBhttps://repository.ufrpe.br/oai/requestrepositorio.sib@ufrpe.bropendoar:https://v2.sherpa.ac.uk/id/repository/106122022-05-18T15:26:31Repositório institucional da Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE) (RI-UFRPE) - Universidade Federal Rural de Pernambuco (UFRPE)false |
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