Produção de ácido xilônico por Komagataella phaffii

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Justen, Fernanda
Data de Publicação: 2017
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: https://repositorio.unb.br/handle/10482/36170
http://dx.doi.org/10.26512/2017.02.D.36170
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2017.
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spelling Produção de ácido xilônico por Komagataella phaffiiÁcido xilônico - produçãoÁcidos orgânicosKomagataella phaffiiXiloseGlicerolDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Instituto de Química, Programa de Pós-Graduação em Tecnologias Química e Biológica, 2017.Com a crescente necessidade de se utilizar fontes renováveis em complementação às fontes fósseis, e com o aumento do preço da glicose, o ácido xilônico surge como uma alternativa para substituição do ácido glucônico. O ácido xilônico, o qual pode ser produzido a partir de fontes não alimentares e de baixo custo, possui aplicações, como agente complexante, precursor de compostos como a co-poliamida, hidrogéis, 1,2,4 – butanotriol e poliésteres. A produção do ácido xilônico em organismos como bactérias e arqueobactérias ocorre no primeiro passo do metabolismo oxidativo da xilose, através da ação da xilose desidrogenase ou da glicose oxidase. O ácido xilônico é produzido naturalmente em bactérias, leveduras e fungos, mas a produção em larga escala não foi desenvolvida, devido a demandas específicas de crescimento, principalmente para bactérias. Visando desenvolver um processo de produção de ácido xilônico, por expressão heteróloga, linhagens de Komagataella phaffii capazes de produzir ácido xilônico a partir de xilose foram construídas. Inicialmente, seis possíveis enzimas responsáveis pela conversão de xilose em ácido xilônico foram identificadas em banco de dados e nomeadas como AM, CO, MM, MN, TM e TR. Posteriormente, linhagens recombinantes de K. phaffii foram construídas pela expressão constitutiva dos possíveis genes de xilose desidrogenase sob controle do promotor pGAP (gliceraldeído-3-fosfato-desidrogenase). As quatro linhagens obtidas foram avaliadas em diferentes condições de fonte de carbono e utilizando os meios de cultura FM22 e YNB. Somente as linhagens AM, CO e MN produziram ácido xilônico nos meios FM22 e YNB. A produção de ácido xilônico foi melhor com a linhagem MN tanto em meio YNB (máximo de 8,60 g/L) quanto em meio FM22 (máximo de 7,60 g/L), ambos contendo xilose e glicerol como fontes de carbono. A adição de glicerol ao meio de cultura favoreceu a produção de ácido xilônico em 5%. No entanto o melhor rendimento na produção de ácido xilônico foi da linhagem MN em meio YNB, utilizando xilose e glicerol como fontes de carbono. Os resultados obtidos demonstraram tanto a capacidade como o potencial de K. phaffii para produção de ácido xilônico a partir de xilose. Esta característica ainda não havia sido reportada na literatura, o que demonstra o ineditismo do trabalho desenvolvido.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) e Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq).With the increasing need to use renewable sources in addition to fossil sources, and with the increase in the price of glucose, xylonic acid appears as an alternative to gluconic acid replacement. The xylonic acid, which can be produced from non-food sources and with low cost, has applications as complexing agent, precursor of compounds such as co-polyamide, hydrogels, 1,2,4-butanetriol and polyesters. The production of xylonic acid in organisms such as bacteria and archaebacteria occurs in the first step of the oxidative metabolism of xylose through the action of xylose dehydrogenase or glucose oxidase. Xylonic acid is naturally produced in bacteria, yeast and fungi, but large-scale production has not been developed due to specific growth demands, especially for bacteria. Aiming to develop a process of production of xylonic acid, by heterologous expression, lines of Komagataella phaffii able to produce xylonic acid from xylose were constructed. Initially, six possible enzymes responsible for the conversion of xylose to xylonic acid were identified in the database and named as AM, CO, MM, MN, TM and TR. Subsequently, recombinant strains of K. phaffii were constructed by the constitutive expression of possible xylose dehydrogenase genes under control of the promoter pGAP (glyceraldehyde-3-phosphate dehydrogenase). The four strains obtained were evaluated under different carbon source conditions and using FM22 and YNB culture media. Only the strains AM, CO and MN produced xylonic acid in the FM22 and YNB media. The production of xylonic acid was better with the MN strain in both YNB medium (8.60 g/L maximum) and FM22 medium (maximum 7.60 g/L), both containing xylose and glycerol as carbon sources. The addition of glycerol to the culture medium favored the production of xylonic acid in 5%. However, the best yield in the xylonic acid production was of the MN strain in YNB medium, using xylose and glycerol as carbon sources. The results obtained demonstrated both the ability and potential of K. phaffii to produce xylonic acid from xylose. This characteristic had not yet been reported in the literature, which demonstrates that it is an inedited finding.Almeida, João Ricardo Moreira deJusten, Fernanda2020-01-17T21:50:37Z2020-01-17T21:50:37Z2020-01-172017-02-20info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfJUSTEN, Fernanda. Produção de ácido xilônico por Komagataella phaffii. 2017. 71 f., il. Dissertação (Mestrado em Tecnologias Química e Biológica)—Universidade de Brasília, Brasília, 2017.https://repositorio.unb.br/handle/10482/36170http://dx.doi.org/10.26512/2017.02.D.36170A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições: Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.info:eu-repo/semantics/openAccessporreponame:Repositório Institucional da UnBinstname:Universidade de Brasília (UnB)instacron:UNB2023-07-17T20:20:25Zoai:repositorio.unb.br:10482/36170Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2023-07-17T20:20:25Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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