Determinação das condições de cultivo e permeabilização das células de Saccharomyces fragilis para a produção de B-galactosidase visando o desenvolvimento de um produto para intolerantes à lactose
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Resumo
Resumo: A enzima ß-galactosidase hidrolisa a lactose presente no leite e derivados lácteos, aos seus monômeros A ausência dessa enzima no organismo faz com que a lactose ingerida não seja hidrolisada causando uma síndrome denominada de intolerância à lactose Diante desse contexto o objetivo do trabalho foi estudar e otimizar a produção de ß-galactosidase de Saccharomyces fragilis IZ 275 utilizando fontes de carbono, nitrogênio e sais, bem como o efeito da temperatura, pH e concentração do inóculo sobre a produção enzimática, além de otimizar a permeabilização celular utilizando diferentes solventes orgânicos objetivando a máxima hidrólise da lactose A fim de estudar e otimizar o meio de fermentação na produção da enzima, um Planejamento Fatorial seguido de um Delineamento Central Composto Rotacional (DCCR) foi realizado para avaliar as diferentes fontes de carbono (sacarose, soro de leite, lactose e glicose), nitrogênio (extrato de levedura e peptona) e sais (MgSO4 e K2HPO4) Por meio da Metodologia de Superfície de Resposta foi possível concluir que a máxima atividade obtida (54,2 U/mL) foi alcançada com as concentrações de 14 g/L de sacarose, 17,7 g/L de soro de leite, 5,14 g/L de extrato de levedura e 8,85 g/L de peptona nas condições de 3ºC, 18 rpm e 72 horas de fermentação Também foi realizado um DCCR para a otimização dos parâmetros temperatura, pH e concentração do inóculo no processo de produção enzimática Através da Metodologia de Superfície de Resposta em conjunto com os valores preditos concluiu-se que nas condições de 33ºC, pH 6,3 e concentração do inóculo de 2% a atividade prevista pelo modelo foi 6,24U/mL A validação do modelo foi realizada e uma atividade de 59,85 U/mL foi atingida sendo este valor correspondente a 99,4% do valor predito Do mesmo modo um DCCR foi realizado para o estudo da otimização da permeabilização das células de S fragilis Os solventes utilizados foram etanol, acetona e clorofórmio e as variáveis estudadas concentração do solvente, temperatura e tempo, tendo a hidrólise da lactose como resposta As melhores condições de permeabilização para os solventes etanol e acetona foram: 3%, 35ºC e 4 minutos de tratamento, atingindo uma hidrólise da lactose de 73,53% E 4% de solvente, temperatura de 39,5ºC e 76,18 minutos de reação para alcançar uma hidrólise de 79,23% respectivamente Para o clorofórmio as condições estabelecidas foram 4% do solvente, 25ºC e 2 minutos de tratamento para uma hidrólise da lactose de 81,3%
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Palavras-chave
Enzimas, Aplicações industriais, Saccharomyces, Superfícies de resposta (Estatística), Beta-galactosidase, Enzymes, Response surfaces (Statistics), Lactose, Intolerance, Industrial applications