Purificação e caracterização bioquímica e biofísica de uma xilanase de aspergillus foetidus

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cunha, Luana Lima da
Data de Publicação: 2016
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UnB
Texto Completo: http://repositorio.unb.br/handle/10482/20245
http://dx.doi.org/10.26512/2016.03.D.20245
Resumo: Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, 2016.
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spelling Purificação e caracterização bioquímica e biofísica de uma xilanase de aspergillus foetidusPurification and biochemical and biophysical characterization of a xylanase from aspergillus foetidusXilanasePurificaçãoEnzimas de fungosFungos filamentososDissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas, 2016.A casca de soja é um resíduo agroindustrial com elevado teor de holocelulose, sendo uma fonte de carbono economicamente viável para microrganismos produzirem enzimas de xilanases de aplicação industrial. Entre esses microrganismos estão os fungos filamentosos, eficientes produtores de xilanases, enzimas que apresentam diversas aplicações biotecnológicas, incluindo branqueamento do papel, aditivos em rações animais, produção de sucos, pães, entre outras. No presente estudo, uma xilanase (Xyl) do fungo Aspergillus foetidus crescido por 7 dias em casca de soja foi purificada e caracterizada visando o potencial biotecnológico da Xyl e o aproveitamento do resíduo. A curva de indução enzimática do fungo indicou alta atividade de xilanase a partir do segundo dia, mantendo-se constante ao longo de 20 dias. A otimização das condições de cultivo, utilizando a metodologia de superfície resposta, levou a produção máxima de xilanase de 13,98 U/mL. Uma xilanase foi purificada com massa molecular estimada de 14,19 kDa. A Xyl teve sua maior atividade a 50°C e pH 5,0. A meia-vida da Xyl a 30°C e a 50°C foi de 8 dias 16 horas e 7h 36min, respectivamente. A enzima foi ativada por Mg+,Ca2+,Zn2+,K+ e Na+ e inibida por Mn2+, Co2+, Fe2+ e SDS. Os valores de Km e Vmáx encontrados a 50°C foram 26,32 mg/mL e 68,45 U/mL, respectivamente. Os valores dos parâmetros termodinâmicos estimados para a reação da Xyl com o substrato foram ΔG = -17,56 kJmol-1 ΔH = -29,94 kJmol-1, ΔS = -31,47 Jmol-1K-1 e Ea = 33,87 kJmol-1. A hidrólise da xilana por Xyl liberou xilose, xilobiose (maior quantidade) e xilotriose indicando um mecanismo de ação do tipo “exo”. A influência do pH e temperatura sobre as estruturas secundárias e terciárias da Xyl foram analisados por espectroscopia de fluorescência e dicroísmo circular. Os resultados mostraram que as perturbações de pH e temperatura afetam a estabilidade da Xyl, mas não sua estrutura secundária. Os resultados encontrados no trabalho sugerem que a Xyl pertença à família GH11.Soybean hulls are an agro-industrial residue high in holocelulose which is a source of carbon with economic viability used by microorganisms to produce xylanolytic enzymes with application to industries. The filamentous fungi are an effective microorganism producer of xylanase, enzymes that with many biotechnological uses including paper bleaching, animal feed additives, production of juices, bread, among others. In this study, a xylanase (Xyl) produced by Aspergillus foetidus grown on soybean hulls for 7 days was purified and characterized aiming the biotechnological potential of Xyl and residues utilization. The enzyme induction curve of the fungus indicated high xylanolytic activity from the second day and it remained constant throughout 20 days. The optimization of culture conditions using the response surface methodology led to a maximum xylanase production of 13.98 U/mL. A xylanase was purified with an estimated molecular weight of 14.19 kDa. The enzyme had its highest activity at 50°C and pH 5.0. The Xyl half-life at 30°C and 50°C was 8 days and 6 hours and 7h36min, respectively. The enzyme was activated by Mg+,Ca2+,Zn2+,K+ e Na+ e inhibited by Mn2+, Co2+, Fe2+ e SDS. The enzyme gave a Michaelis-Menten constant (Km) 26.32 mg/mL and maximum reaction (Vmax) 68.45 U/mL. The thermodynamic parameters for the hydrolysis of birch wood xylan were estimated at ΔG = -17.56 kJmol-1 ΔH = -29.94 kJmol-1, ΔS = -31.47 Jmol-1K-1 and Ea = 33,87 kJmol-1. The hydrolysis of xylan by Xyl produced xylose, xylobiose (in a larger amount) and xylotriose indicating an action mechanism of “exo” mode. The influence of pH and temperature on the secondary structure of Xyl were analyzed by fluorescence spectroscopy and circular dichroism. The results showed that pH and temperature disturbances affect only Xyl stability. The results of the current work suggest that Xyl may be classified as GH11 family.Faculdade de Ciências da Saúde (FS)Departamento de Farmácia (FS FAR)Programa de Pós-Graduação em Ciências FarmacêuticasBatista, Pérola de Oliveira Magalhães DiasCunha, Luana Lima da2016-05-15T13:39:30Z2016-05-15T13:39:30Z2016-05-152016-03-04info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfCUNHA, Luana Lima da. Purificação e caracterização bioquímica e biofísica de uma xilanase de aspergillus foetidus. 2016. 125 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas)—Universidade de Brasília, Brasília, 2016.http://repositorio.unb.br/handle/10482/20245http://dx.doi.org/10.26512/2016.03.D.20245A 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:UNB2024-02-05T18:35:16Zoai:repositorio.unb.br:10482/20245Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.unb.br/oai/requestrepositorio@unb.bropendoar:2024-02-05T18:35:16Repositório Institucional da UnB - Universidade de Brasília (UnB)false
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