Produção de beta-(1-3)-glucanase e beta-glicosidase pelo isolado de levedura 1WA1 utilizando-se biomassa micelial de Botryosphaeria rhodina MAMB-05

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dataload.collectionmapped02 - Mestrado - Biotecnologiapt_BR
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dc.contributor.advisorBarbosa, Aneli de Melo [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorBauermeister, Anelizept_BR
dc.contributor.bancaOliveira, André Luiz Martinez dept_BR
dc.contributor.bancaSilva, Silvio Silvério dapt_BR
dc.contributor.coadvisorRezende, Maria Inês [Coorientadora]pt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T13:54:32Z
dc.date.available2024-05-01T13:54:32Z
dc.date.created2010.00pt_BR
dc.date.defesa22.03.2010pt_BR
dc.description.abstractResumo: Enzimas microbianas têm sido aplicadas em várias indústrias para diferentes processos Beta-(1?3)-glucanases são hidrolases que degradam ligações glicosídicas beta-1,3 e têm sido descritas como sendo do tipo exo-(EC 32158) e endo-(EC 32139) As beta-glucosidases (EC 32121) também pertencem ao complexo enzimático glucanolítico e hidrolisam ligações glicosídicas de dissacarídeos, oligossacarídeos, e ligações entre glucose e grupos agliconas que ocorrem em muitos compostos fenólicos e aromáticos voláteis presentes em frutas Estas enzimas hidrolíticas são produzidas por fungos filamentosos e leveduras e podem ser úteis em vários processos biotecnológicos, incluindo-se a produção de bebidas como vinhos e sucos de frutas, para melhorar as suas características organolépticas Neste trabalho, 18 micro-organismos foram isolados da filosfera de uvas produzidas no norte do Estado do Paraná e do Rio Grande do Sul Os isolados foram selecionados quanto à produção de beta-(1?3)-glucanase e beta-glicosidase utilizando-se o exopolissacarídeo (EPS) botriosferana, uma beta-(1?3; 1?6)-D-glucana produzida pelo fungo ascomiceto Botryosphaeria rhodina MAMB-5 O melhor micro-organismo produtor dos maiores títulos de enzima foi uma levedura, 1WA1, isolada de uva Moscato Bailey na região de Londrina Pó de Micélio (1g % m/v) de B rhodina MAMB-5 crescido nas condições ótimas para a produção de botriosferana, foi o melhor substrato para a produção de beta-(1?3)-glucanase pelo isolado 1WA1, em 96 h a 28 °C (18 rpm) A atividade da beta-(1?3)-glucanase foi otimizada e os ensaios foram desenvolvidos incubando-se a enzima em tampão citrato fosfato pH 4,5 com laminarina ,4 % (m/v) como substrato, por 2 minutos a 6°C A atividade foi determinada pela quantificação dos açúcares redutores liberados Para o ensaio da atividade da beta-glicosidase, a enzima foi incubada em tampão acetato de sódio (pH 4,) a 75°C por 2 min, utilizando-se p-NPG (p-nitrofenil beta-D-glicopiranosídeo) como substrato, e quantificando-se o p-nitrofenol liberado Os valores de KM aparente da beta-(1?3)-glucanase e da beta-glicosidase foram ,9 mg laminarina /mL e ,4 mg p-NPG /mL, respectivamente, e os respectivos Vmáx foram 1,7 e ,11 µmol/min A beta-(1?3)-glucanase da levedura foi inibida fortemente por Mn++ e parcialmente por Cu++ e Zn++, enquanto que a beta-glicosidase foi também inibida por Mn++ e Cu++ e parcialmente por Zn++ Um planejamento fatorial 32 completo e análise por metodologia de superfície de resposta foram desenvolvidos para otimizar a produção de beta-(1?3)-glucanase e beta-glicosidase, avaliando-se as variáveis: X1 (concentração de biomassa micelial de B rhodina) de ,5 a 1,5 (g % m/v), e X2 (pH inicial do meio de cultivo) de 2,5 a 7,5 As condições ótimas de cultivo foram: 1,5 g% de biomassa micelial, pH inicial 2,5 durante 96 h a 28 °C e 18 rpm A atividade específica preditiva da produção de beta-(1?3)-glucanase foi 5,92 U/mg, e o valor experimental obtido foi 5,96 U/mg Para a beta-glicosidase o valor preditivo foi 1,73 U/mg, enquanto que o experimental foi 1,77 U/mg, nas condições de cultivo descritas para a produção da beta-(1?3)-glucanase A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o isolado de levedura (1WA1) apresentou evidências de degradação na parede celular do micélio do B rhodina MAMB-5, usado como substrato para produzir ambas as enzimas estudadas neste trabalhopt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: Microbial enzymes find applications in several industries for many different processes Beta-(1?3)-glucanases are hydrolases that degrade beta-1,3-glucosidic linkages and have been described as exo-(EC 32158) and endo- (EC 32139) acting type Beta-glucosidases (EC 32121) also belong to the beta-glucanolytic enzymatic complex, and hydrolyse glucosidic linkages of disaccharides, oligosaccharides, and the linkages between glucose and aglycone groups that occur in many volatile phenolic and aromatic compounds present in fruits These hydrolytic enzymes are produced by filamentous fungi and yeasts, and can be useful in biotechnological process, including the production of wines and fruit beverages to improve their organoleptic characteristics In this work, 18 microorganisms were isolated from the phyllosphere on grapes collected in the wine growing areas in the north of the state of Paraná, and in Rio Grande do Sul The isolates were screened for beta-(1?3)-glucanases and beta-glicosidase using the exopolysaccharide (EPS) botryosphaeran (beta-(1?3)(1?6)-D-glucan) from the ascomycete, Botryosphaeria rhodina MAMB-5 The microorganism producing highest enzyme titres was a yeast, isolate 1WA1, isolated from Moscato Bailey grapes taken from the Londrina region Ground mycelium (1% w/v) from B rhodina MAMB-5 grown under optimal conditions for botryosphaeran production was found to be the best substrate to produce beta-(1?3)-glucanases by the isolate 1WA1 in 96 h at 28 °C (18 rpm) Beta-(1?3)-glucanase activity was optimized, and assays performed by incubating enzyme in citrate phosphate buffer (pH 45) with laminarin 4 % (w/v) as the substrate for 2 min at 6°C Activity was determined by measuring the reducing sugars released For assay of beta-glucosidase activity, enzyme was incubated in sodium acetate buffer (pH 4) at 75 °C for 2 min using p-NPG (p-nitrophenyl-beta-D-glucopyranoside) as substrate, and measuring the amount of p-nitrophenol released The apparent KM for beta-(1?3)-glucanase and beta-glucosidase was 9 mg laminarin /mL and 4 mg p-NPG /mL, resp, and the respective Vmáx were 17 and 11 µmol/min The yeast beta-(1?3)-glucanase was strongly inhibited by Mn++, and partially by Cu++ and Zn++, while the beta-glucosidase was also inhibited by Mn++ and Cu++, but partially by Zn++ A completed experimental 32 factorial design and analysis by response surface methodology was developed to optimize beta-(1?3)-glucanase and beta-glucosidase production evaluating the variables: X1 (concentration of mycelial biomass of B rhodina) from 5 to 15, % w/v), and X2 (nutrient medium initial pH, from 25 to 75) The optimal culture conditions were: 15 % of mycelium biomass, initial pH 25 over 96 h cultivation at 28 °C, and 18 rpm The predicted specific activity of beta-(1?3)-glucanase production was 592 U/mg, and the experimental value obtained was 596 U/mg For beta-glucosidase the predicted value was 173 U/mg while the experimental value obtained was 177 U/mg under the same culture conditions described for beta-(1?3)-glucanase production Scanning electron microscopy revealed that the yeast isolate (1WA1) showed evidences of cell wall degradation of the mycelium B rhodina MAMB-5 used as substrate to produce both of the enzymes studied in this workpt_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/123456789/12441
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.subjectEnzimas microbianaspt_BR
dc.subjectLevedospt_BR
dc.subjectSuco de uvapt_BR
dc.subjectIndústriapt_BR
dc.subjectBotryosphaeria rhodinapt_BR
dc.subjectMicrobial enzymespt_BR
dc.subjectYeastspt_BR
dc.subjectGrape juice industrypt_BR
dc.subjectIndustrial microbiologypt_BR
dc.titleProdução de beta-(1-3)-glucanase e beta-glicosidase pelo isolado de levedura 1WA1 utilizando-se biomassa micelial de Botryosphaeria rhodina MAMB-05pt_BR
dc.typeDissertaçãopt_BR

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