Produção, caracterização e imobilização de Levanascarase de Bacillus subtilis natto de

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dataload.collectionmapped02 - Mestrado - Biotecnologiapt_BR
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dc.contributor.advisorCelligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorMarques-Gonçalves, Bruna Carolinept_BR
dc.contributor.bancaSilva, Silvio Silvério dapt_BR
dc.contributor.bancaDall'Antonia, Luiz Henriquept_BR
dc.contributor.coadvisorRibeiro, Mara Lúcia Luiz [Coorientadora]pt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T13:13:49Z
dc.date.available2024-05-01T13:13:49Z
dc.date.created2012.00pt_BR
dc.date.defesa14.02.2012pt_BR
dc.description.abstractResumo: A levanasacarase é uma frutosiltransferase de grande interesse biotecnológico por sintetizar levana, um exopolissacarídeo bacteriano formado por unidades de frutose, com potenciais aplicações na área terapêutica e nas indústrias de alimentos, cosméticos e medicamentos A levanasacarase é produzida por diversos micro-organismos, entre eles o Bacillus subtilis Natto, em presença de sacarose como fonte de carbono Neste estudo a produção de levanasacarase foi otimizada empregando metodologia de superfície de resposta, avaliando a influência da concentração de sacarose, pH e agitação A produção de levana foi acompanhada paralelamente e a enzima foi parcialmente caracterizada A partir da condição otimizada para produção da levanasacarase, novos cultivos foram realizados para avaliar a influência dos sais NaCl, KCl e Na2SO4, em diferentes concentrações, na produção da enzima, na síntese de levana, e no crescimento da biomassa A influência dos sais NaCl, KCl, ZnCl2, BaCl2, CaCl2, MnCl2, Na2SO4, FeSO4, CuSO4 foi avaliada na atividade da levanasacarase Foram determinados a temperatura e o pH ótimos da enzima, a estabilidade térmica e a constante de Michaelis-Menten A levanasacarase foi imobilizada em pasta de carbono e utilizada para a construção de um biossensor, que foi aplicado para detecção de sacarose em refrigerante e suco de abacaxi industrializado A condição otimizada para a produção da enzima foi 3 g L-1 de sacarose, pH 7,5 e 16 rpm, com atividade de 8,57 UA mL-1 A maior produção de levana observada foi 25,92 g L-1 Os três sais testados na fermentação aumentaram a produção de enzima e de levana e reduziram a proliferação da biomassa; com destaque para o Na2SO4 que aumentou 1% a atividade da enzima, 2% a produção de levana e reduziu em 8% o crescimento do B subtilis Natto Dos sais avaliados na atividade enzimática, KCl, ZnCl2 e Na2SO4 foram indutores, NaCl não influenciou a atividade da enzima e os demais sais foram inibidores O pH e a temperatura ótimos observados foram 6, e 5oC, a enzima se demonstrou termoativa e termoestável a 3º e com baixa afinidade pelo substrato sacarose (Km = 313 mM) O pH ótimo da enzima imobilizada foi 6,, coincidindo com o da forma livre, e o Km aparente (Km ap = 833 mM) indicou redução na afinidade da levanasacarase pela sacarose após a imobilização A detecção de sacarose em refrigerante e suco de abacaxi foi bem sucedida e os resultados indicaram ser um método comparável ao colorimétrico Conclui-se que a cepa estudada é uma potencial produtora de levana e que a adição do sal Na2SO4 ao meio de cultivo é favorável para a produção da enzima e da levana, facilitando a sua obtenção, pois reduziu a proliferação da biomassa Características como termo-estabilidade e termo-atividade tornam interessante a manipulação industrial desta enzima O biossensor se demonstrou uma alternativa rápida e eficiente para a detecção de sacarosept_BR
dc.description.abstractother1Abstract: Levansucrase fructosyltransferase is a great biotechnological interest enzyme to synthesize levan, a fructan bacterian exoplysaccharide with potencial applications in therapeutic and in food, cosmetic and pharmaceutical industries Levansucrase is produced by many microorganism, for example Bacillus subtilis Natto, on sucrose fermentation This paper describe levansucrase production optimization using response surface methodology to evaluate the influence of sucrose concentration, pH and agitation Levan production was monitored on fermentations and enzyme obtained was partially characterized New fermentations to avaliate the influence of NaCl, KCl e Na2SO4 different concentrations salts on enzyme production from optimized condition was performed to analyse the influence on enzyme production, levan synthesis and biomass NaCl, KCl, ZnCl2, BaCl2, CaCl2, MnCl2, Na2SO4, FeSO4 and CuSO4 influence were evaluated on levansucrase activity Optimal temperature and pH value, thermal stability and Michelis-Mentes were investigated Biosensor construction required levansucrase immobilized in carbon paste wich was used for the sucrose detection of refrigerant and industry pinneple juice The optimized condition for enzyme production was 3 g L-1 sucrose, pH 7,5, 16 rpm with 8,57 UA mL-1 activity The hightest levan production was observed 25,92 g L-1 All salts tested during fermentation increased enzyme and levan production and descreased biomass, Na2SO4 is an important salt that increased 1% enzymic activity, 2% levan production and decreased 8% B subtilis Natto growing Nine salts influence were evaluated on levansucrase activity KCl, ZnCl2 and Na2SO4 were activity inducers and the remaining metal ions were inhibitors, except NaCl wich didn´t influence the enzyme activity The optimum temperature and pH were 6, and 5oC, respectively, the enzyme was completely stable and activied at 3º and Km of levansucrase was 313 mM (low substrate affinity) Immobilized optimum pH enzyme was 6,, coinciding with free form, and Km ap = 833 mM showed a reduction in the immobilized enzyme sucrose affinity Refrigerant and industry pinneple juice sucrose determination were successful and the results are comparable with colorimetric method Results indicated that the strains is a potencial levan producing and Na2SO4 fermentation addition salt in the medium is favorable for levansucrase and levan production, making it easier to obtain, for reducing biomass proliferation Featurs such as thermal stability and thermal activity makes enzyme industry manipulation interesting Biosensor demonstrated a fast and efficient alternative for sucrose detectionpt_BR
dc.description.notesDissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologiapt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/11398
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeMestradopt_BR
dc.relation.coursenameBiotecnologiapt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Exataspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-graduação em Biotecnologiapt_BR
dc.subjectMicrobiologia industrialpt_BR
dc.subjectAlimentospt_BR
dc.subjectBiotecnologiapt_BR
dc.subjectBacillus subtilispt_BR
dc.subjectLevanasacarasept_BR
dc.subjectIndustrial microbiologypt_BR
dc.subjectFoodpt_BR
dc.subjectResponse surfaces (Statistics)pt_BR
dc.subjectBiotechnologypt_BR
dc.titleProdução, caracterização e imobilização de Levanascarase de Bacillus subtilis natto dept_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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