Orientador: Gabriela Alves Macedo

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: A tanase, também conhecida como tanino acil hidrolase (EC 3.1.1.20), catalisa principalmente a hidrólise de ligações ésteres de taninos hidrolisáveis, liberando ácido gálico e glicose. Esta enzima tem grande potencial nas indústrias, química, farmacêutica e alimentícia. Para a produção da...

Resumo: A tanase, também conhecida como tanino acil hidrolase (EC 3.1.1.20), catalisa principalmente a hidrólise de ligações ésteres de taninos hidrolisáveis, liberando ácido gálico e glicose. Esta enzima tem grande potencial nas indústrias, química, farmacêutica e alimentícia. Para a produção da tanase, a fermentação em estado sólido apresenta vantagens sob a submersa, como maior produção enzimática de forma extracelular, maior produtividade, maior estabilidade de pH e temperatura, e menor custo do produto. Este menor custo se dá, entre outros motivos, pelo uso de resíduos agroindustriais e menor quantidade de água no meio. O grupo de pesquisa do laboratório de Bioquímica de Alimentos (DCA ¿ FEA ¿ UNICAMP) iniciou um estudou da produção da tanase em resíduo de Citrus. Os resultados obtidos mostraram grande potencial da produção enzimática, e simultâneo aumento do potencial antioxidante no resíduo fermentado, que por seguintes trabalhos foram constatados que este potencial se dava pelo aumento da concentração de compostos fenólicos bioativos. Os compostos fenólicos têm sido foco em pesquisas pela sua ação no metabolismo humano, agindo na prevenção de doenças crônicas, sendo portanto, importantes antioxidantes na indústria de alimentos. Com tudo, os processos de obtenção são por síntese química ou extração a partir de fontes vegetais, nos quais são usados ácidos, bases e solventes orgânicos. Estes processos geram grande quantidade de resíduos, degradam os compostos de interesse e diminuem o rendimento. Uma alternativa para minimizar estes problemas são os processos ambientalmente amigáveis, que podem ser por fermentação ou extração enzimática. Este projeto teve como principal objetivo a produção da tanase e compostos fenólicos pelo fungo Paecilomyces variotii, utilizando como substrato resíduo de frutas cítricas. Primeiramente foi realizada a produção da tanase em diferentes condições do processo de fermentação em estado sólido, como granulometria do substrato, hidratação do substrato, adição de indutores, fonte de nitrogênio, temperatura de incubação, entre outros. Em seguida, esta enzima foi semi-purificada e caracterizada bioquimicamente. Após esta etapa, foram realizados dois processos de obtenção de compostos fenólicos, via fermentativa e enzimática: para o primeiro processo foram avaliadas as condições da temperatura de incubação, hidratação do substrato e granulometria do resíduo; para o segundo, as condições testadas foram as atividades enzimáticas da pectinase, celulase e tanase (produzida neste trabalho). Após os processos de biotransformação, os extratos de compostos fenólicos bioativos obtidos foram avaliados quanto sua atividade antioxidante e anti-proliferação celular tumoral do tipo cólon-retal (células HT29)

Abstract: Tannase, also known as tannin acyl hydrolase (EC 3.1.1.20) catalyzes the hydrolysis of ester bonds of hydrolysable tannins, releasing gallic acid and glucose. This enzyme has great potential in chemical, pharmaceutical and food industries. For tannase production, the solid-state...

Abstract: Tannase, also known as tannin acyl hydrolase (EC 3.1.1.20) catalyzes the hydrolysis of ester bonds of hydrolysable tannins, releasing gallic acid and glucose. This enzyme has great potential in chemical, pharmaceutical and food industries. For tannase production, the solid-state fermentation has advantages over submerged, such as great production in extracellular enzyme form, higher productivity, greater stability of pH and temperature, and lower product cost. This low cost occurs, among other reasons, by the use of agro-industrial residues and low water added in the medium. The research group of Laboratory of Food Biochemistry (DCA - FEA - UNICAMP) initiated a studied of tannase production in Citrus residues. The results showed great potential of enzyme production, and simultaneous increased the antioxidant potential in fermented Citrus residue, which others works published that potential was occurred by increasing the concentration of bioactive phenolic compounds. Phenolic compounds have been the focus in research for its action in human metabolism, acting in the prevention of chronic diseases, and therefore, important antioxidants in the food industry. However, the processes of obtaintion are by chemical synthesis or extraction from plant sources, which acids, bases and organic solvents are used. These processes generate large amounts of waste, degrade the compounds of interest and reduce the yield. An alternative to minimize these problems, environmentally friendly processes may be realized, such as by fermentation or enzymatic extraction. This project aimed to the production of tannase and phenolic compounds by the fungus Paecilomyces variotii, using as substrate Citrus residues. Firstly, the tannase production was carried out under different conditions of the solid-state fermentation process, such as particle substrate size, moisture of substrate, inductor compounds, nitrogen source, temperature of incubation, others. After that, the enzyme produced was semi-purified and biochemically characterized. The second part, two biotransformation processes for phenolic compounds obtainment were carried out, by fermentation and enzymatic reaction: for fermentation process, temperature of incubation, moisture of substrate and substrate particle size were evaluated; for enzymatic process, the conditions tested were the enzymatic activity of the pectinase, cellulase and tannase (produced in this work). After the biotransformation processes, the extracts of Citrus residues biotransformed were evaluated for antioxidant activity and tumor cell anti-proliferation type colorectal (HT29 cells)