Imobilização da enzima frutosiltransferase extracelular de Rhodotorula sp. e aplicação na produção de frutooligossacarideos
Elizama Aguiar de Oliveira
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP Ag93i
[Imobilization of extracellular enzyme fructosyltransferase from Rhodotorula sp. and application in fructooligosaccharides production]
Campinas, SP : [s.n.], 2007.
95f. : il.
Orientador: Francisco Maugeri Filho
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Resumo: obtenção de frutooliogossacarídeos (FOS) por enzimas imobilizadas abrange dois conceitos em grande expansão nos últimos anos: aplicação industrial de enzimas imobilizadas e alimentos funcionais. A opção de imobilização é principalmente induzida pela facilidade de controle da reação e...
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Resumo: obtenção de frutooliogossacarídeos (FOS) por enzimas imobilizadas abrange dois conceitos em grande expansão nos últimos anos: aplicação industrial de enzimas imobilizadas e alimentos funcionais. A opção de imobilização é principalmente induzida pela facilidade de controle da reação e possibilidade de reutilização do sistema, além de permitir escalonamento industrial. Dentre os alimentos funcionais estão os FOS que agem como prebióticos ao induzirem o crescimento de uma microflora desejável e benéfica ao organismo. As leveduras do gênero Rhodotorula apresentam bom potencial de transfrutosilação e sua enzima extracelular recuperada do meio de cultivo por precipitação com álcool anidro foi imobilizada em diferentes suportes para seleção de uma metodologia adequada de imobilização. Os melhores resultados foram obtidos ao se imobilizar a enzima por adsorção em suporte sólido ácido inorgânico composto por nióbio e grafite, comercializado pela Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. A eficiência de imobilização foi de 97,76% para uma razão de 164 Ui/g suporte. O perfil de pH da enzima imobilizada foi deslocado e estendido para valores mais básicos do que o apresentado pela enzima livre, indicando efeito causado pela carga negativa do suporte. A adição de sais a 10 mM no meio de incubação demonstrou aumentar a estabilidade térmica do imobilizado, especialmente para o sal CuSO4. Em pH 4,5 e 6,0 foi observada alta atividade enzimática e estabilidade em diferentes temperaturas, e ambos os pHs foram selecionados para caracterização do sistema. A meia-vida da enzima imobilizada a 50oC em pH 4,5 e 6,0 foi respectivamente de 24 e 48 dias e a temperatura ótima para cada pH foi de 61oC e 63oC. A cinética enzimática apresentou inibição pelo substrato sacarose, efeito não observado com a enzima livre. Sínteses de FOS tendo sacarose a 50% como substrato inicial, foram realizadas em micro-reatores do tipo batelada nos pHs selecionados, a conversão de FOS obtida apresentou valores em torno de 60%, não muito diferentes da enzima livre. Com base nos resultados obtidos, é possível afirmar que a metodologia selecionada é viável para aplicação da enzima imobilizada em biorreatores para produção de FOS
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Abstract: Fructooligosaccharides (FOS) production by immobilized enzymes encloses two concepts that have faced great expansion in the last few years: industrial application of enzymes and functional foods. The option for enzyme immobilization is mainly induced by the easiness of controlling the...
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Abstract: Fructooligosaccharides (FOS) production by immobilized enzymes encloses two concepts that have faced great expansion in the last few years: industrial application of enzymes and functional foods. The option for enzyme immobilization is mainly induced by the easiness of controlling the reaction and the possibility of reusing the biocatalyst, besides the fact of allowing industrial scale-up. Amongst functional foods, there are the FOS for acting as a prebiotic inducing the growth of a desirable and beneficial microflora to our organism. Yeasts from the genre Rhodotorula has demonstrated a great transfructosilation potential and its extracellular enzyme recovered from fermented medium by alcohol precipitation were immobilized on different supports and by different methodologies in order to select the most adequate of them. The best results were achieved immobilizing the enzyme by adsorption on a solid acid support consisted of niobium ore and graphite, commercialized for Companhia Brasileira de Metalurgia e Mineração. The immobilization efficiency reached 97,76% at a rate of 164 Ui/g of support. Considering the immobilized enzyme, the pH profile changed to more basics values comparing to free enzyme, indicating an effect caused by negative charge of the support. Salt addition at 10 mM to incubation medium demonstrated to increase thermal stability, especially for CuSO4 salt. At pH 4,5 and 6,0 high activity and good stability were observed in different temperatures, and both were selected for system characterization. The half-life obtained at 50oC and pH 4,5 and 6,0 were respectively 24 and 48 days and the maximum activities for each pH were at temperature of 61oC and 63oC. Enzymatic kinetic for the immobilized enzyme presented inhibition by substrate concentration, effect not observed with free enzyme. FOS synthesis with sucrose at 50% as starting substrate were conducted in micro-reactors in both pH and the FOS conversion obtained were around 60%, similar to free enzyme. Based in these results it is possible to say that this methodology for enzyme immobilization is viable for application in large scale bioreactors for FOS production
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Maugeri Filho, Francisco, 1952-
Orientador
Costa, Aline Carvalho da, 1970-
Avaliador
Macedo, Gabriela Alves, 1971-
Avaliador
Santana, Maria Helena Andrade, 1951-
Avaliador
Imobilização da enzima frutosiltransferase extracelular de Rhodotorula sp. e aplicação na produção de frutooligossacarideos
Elizama Aguiar de Oliveira
Imobilização da enzima frutosiltransferase extracelular de Rhodotorula sp. e aplicação na produção de frutooligossacarideos
Elizama Aguiar de Oliveira
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