Triagem, seleção, produção e caracterização da enzima xilanase a partir de leveduras silvestres
Felipe Bastos Motta
DISSERTAÇÃO
Português
(Broch.)
T/UNICAMP M858t
[Screening, selection, production and characterization of the enzyme xylanase from wild yeasts]
Campinas, SP : [s.n.], 2008.
77f. : il.
Orientador: Francisco Maugeri Filho
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Resumo: A endo-1,4-ß-xilanase (E.C. 3.2.1.8), comumente chamada de xilanase, possui grande aplicação em diferentes tipos de indústrias tais como a de ração animal, alimentos, têxteis, de papel, de produção de etanol a partir de biomassa, entre outras. Isso se deve ao fato de que esta enzima atua na...
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Resumo: A endo-1,4-ß-xilanase (E.C. 3.2.1.8), comumente chamada de xilanase, possui grande aplicação em diferentes tipos de indústrias tais como a de ração animal, alimentos, têxteis, de papel, de produção de etanol a partir de biomassa, entre outras. Isso se deve ao fato de que esta enzima atua na hidrólise da xilana, o segundo mais abundante polissacarídeo encontrado na natureza, que está presente ligado a hemicelulose da parece celular de plantas. O objetivo deste trabalho foi selecionar, através do método de screening em placas de Petri, e avaliar a atividade enzimática de leveduras silvestres isoladas de diversas regiões do Brasil (Mata Atlântica, Floresta Amazônica, Cerrado e Pantanal) quanto à produção de xilanase. Para o screening em placas, utilizou-se um meio de cultura no qual a única fonte de carbono era a xilana para induzir a produção da enzima. De um total de 349 microrganismos analisados, foram obtidas 84 cepas produtoras, porém somente 37 possuíam um índice de relação enzimática (diâmetro do halo descolorido / diâmetro da colônia) maior que 2,5. Em função deste resultado prosseguiu-se com a seleção dos melhores microrganismos para a produção da enzima em meio líquido. Após observações preliminares apenas 9 cepas obtiveram um crescimento satisfatório em meio líquido a 30ºC e 150 rpm. Estes foram avaliados em dois meios de culturas diferentes em relação à atividade enzimática do caldo enzimático à 50ºC por 5 min em shaker. Dentre estes, os microrganismos AAD5 e AY10 se destacaram por apresentarem a atividade enzimática em torno de 2 µmol/mL.min . Posteriormente, foi realizada a caracterização das enzimas produzidas, sendo que a proveniente do microrganismo AAD5 possui condições ótimas na faixa de 57,5 ¿ 67,5 ºC e pH entre 4,7 ¿ 5,5, além de meia vida de 21,33 horas a 52ºC e pH 5,3, com vmax de 1,77 µmol/mL.min e Km de 0,44 g/L. Já a enzima produzida pela cepa AY10 possui condições ótimas na faixa de pH entre 4,8 ¿ 4,1 à temperatura de 80°C, além de meia vida de 11,21 horas a 72ºC e pH 5,3, com vmax de 5,47 µmol/mL.min e Km de 1,37 g/L. Estes resultados demonstram o potencial de aplicação de leveduras na produção de xilanase, porém, para as cepas estudadas, há a necessidade de purificação das enzimas produzidas para que estas sejam aplicadas industrialmente
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Abstract: Endo-1,4-ß-xylanase (E.C. 3.2.1.8), commonly called xylanase, has great application in different types of industries such as feed, food, textiles, paper, ethanol from biomass, among others. These enzymes act in hydrolysis of the xylan, one of the most abundant polysaccharides found in the...
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Abstract: Endo-1,4-ß-xylanase (E.C. 3.2.1.8), commonly called xylanase, has great application in different types of industries such as feed, food, textiles, paper, ethanol from biomass, among others. These enzymes act in hydrolysis of the xylan, one of the most abundant polysaccharides found in the nature, present in cell plants linked to the hemicelullose. The main goal of this work was to select, through a screening method using Petri dishes, and to evaluate the enzymatic activity of isolated wild yeasts from several brazilian regions (Atlantic Forest, Amazonian Forest, Cerrado and Pantanal) about the production of xylanase. For the screening in Petri dishes, the culture medium used has xylan as the only carbon source to induce the production of the enzyme. From 349 evaluated microorganisms, 84 could produce xylanase, although only 37 showed an enzymatic ration (diameter of the undye halo/diameter of the colony) higher than 2.5. And, after initial assays in submerged method, 9 strains showed a satisfactory growth at 30ºC and 150 rpm. Among them, the microorganisms AAD5 and AY10 presented a higher potential, with the enzymatic activity above 2 µmol/mL.min. The characterization of the produced enzymes was carried out and the one produced by the strain AAD5 has, as optimal conditions, temperature between 57.5 ¿ 67.5 ºC and pH 4.7 ¿ 5.5. Also, it was shown 21.33 hours of half-life at 52ºC and pH 5.3, with vmax of 1.77 µmol/mL.min and Km of 0.44 g/L. The enzyme produced by the strain AY10 has, as optimal conditions, pH between 4.8 ¿ 4.1 and temperature around 80ºC. The half-life of the enzyme was 11.21 hours at 72ºC and pH 5.3, with vmax of 5.47 µmol/mL.min and Km of 1.37 g/L. These results demonstrate the potential application of the yeasts for xylanase production, although, for those enzymes, further works are necessary to establish the actual industrial and technical potentialities
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Maugeri Filho, Francisco, 1952-
Orientador
Macedo, Gabriela Alves, 1971-
Avaliador
Franco, Telma Teixeira, 1957-
Avaliador
Hernalsteens, Saartje, 1977-
Avaliador
Triagem, seleção, produção e caracterização da enzima xilanase a partir de leveduras silvestres
Felipe Bastos Motta
Triagem, seleção, produção e caracterização da enzima xilanase a partir de leveduras silvestres
Felipe Bastos Motta
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