Otimização da produção de xilanase por levedura silvestre
Fernanda Pereira Lopes
DISSERTAÇÃO
Português
T/UNICAMP L881o
[Optimization of xylanase production from wild yeast]
Campinas, SP : [s.n.], 2010.
75 f. : il.
Orientador: Francisco Maugeri Filho
Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos
Resumo: O interesse no estudo dos sistemas das xilanases vem sendo estimulado pela sua utilidade em uma variedade de processos biotecnológicos. Estas enzimas podem ser aplicadas em indústrias de panificação, melhorando a textura, o volume da massa e o tempo de prateleira dos produtos; em vinícolas e...
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Resumo: O interesse no estudo dos sistemas das xilanases vem sendo estimulado pela sua utilidade em uma variedade de processos biotecnológicos. Estas enzimas podem ser aplicadas em indústrias de panificação, melhorando a textura, o volume da massa e o tempo de prateleira dos produtos; em vinícolas e cervejarias, favorecendo a etapa de filtração e a clarificação, além de ser adicionada à ração animal de aves e suínos para aumentar a digestibilidade. Diante da importância da aplicação das xilanases e da necessidade desenvolver condições que otimizem a produção dessas enzimas a fim de tornar sua utilização comercial menos restrita, estudos têm sido realizados visando obter maior produtividade e substratos de baixo custo. O objetivo deste trabalho foi otimizar a produção de xilanase a partir de uma cepa de levedura silvestre isolada da Mata Atlântica utilizada em estudo anterior, indicando potencial para produção de uma enzima estável. Duas cepas foram testadas inicialmente a fim de selecionar a mais adequada para este estudo. Uma vez selecionada, a cepa foi utilizada para testar a influência do tampão fosfato sobre a produção de xilanase e os resultados mostraram que a adição de tampão fosfato ao meio de cultura exerce um efeito negativo tanto em relação à biomassa da levedura quanto à produção e atividade da enzima. A partir desses resultados optou-se pela exclusão do tampão do meio e foi aplicado um planejamento experimental variando as condições de fermentação visando a otimização da produção da xilanase. Primeiramente, realizou-se um delineamento Plackett & Burman (PB) para determinar os efeitos principais das sete variáveis estudadas em relação à atividade enzimática, onde a temperatura e a concentração de xilanase foram consideradas estatisticamente significativas. Em seguida, realizou-se um Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) de 11 ensaios onde as variáveis independentes foram aquelas consideradas significativas pelo PB. Os resultados obtidos pelos DCCR foram analisados por ferramentas estatísticas que confirmaram a confiabilidade do modelo preditivo para a atividade da enzima xilanase. De acordo com este modelo, a máxima atividade enzimática (67,45 UI) foi encontrada para os pontos centrais do planejamento, onde a concentração de xilana foi de 20 g.L-1 e a temperatura de 30°C
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Abstract: The interest in the study of systems of xylanases has been stimulated by its usefulness in a variety of biotechnological processes. These enzymes could be applied to bakery, improving texture, volume and mass of the shelf life of products, wineries and breweries, supporting the step of...
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Abstract: The interest in the study of systems of xylanases has been stimulated by its usefulness in a variety of biotechnological processes. These enzymes could be applied to bakery, improving texture, volume and mass of the shelf life of products, wineries and breweries, supporting the step of filtration and clarification; also it could be added in poultry and pigs feed to increase digestibility. Due to this importance of application of xylanases and the necessity to develop conditions that optimize the production of these enzymes in order to make its commercial use less restricted, studies have been done to achieve higher productivity with low cost substrates. The objective of this work was to optimize the production of xylanase from a wild yeast strain isolated from Mata Atlântica. Two strains were tested initially in order to select the most appropriated one for this study. Once selected, it was tested the influence of phosphate buffer on the production of xylanase and the results showed that the addition of phosphate buffer to the culture medium has a negative effect on yeast biomass and activity enzyme produced. From these results it was decided to exclude the buffer used in medium and it was applied an experimental design aimed to optimize the conditions for xylanase production. At first, a design Plackett & Burman (PB) was done to determine the main effects of each variable studied in relation to enzymatic activity, where the temperature and the concentration of xylanase were considered statistically significant. Then, a central composite rotational design (DCCR) of 11 trials was carried out, where the independent variables were those considered significant by the PB. The results obtained by DCCR were analyzed by statistical tools that confirmed the reliability of the predict model to the xylanse activity enzyme. According to this model, the maximum enzyme activity (67,45 UI) was found at the central points of planning, where the concentration of xylan was 20 gL-1 and temperature of 30 ° C
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