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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dataload.collectionmapped01 - Doutorado - Ciência de Alimentospt_BR
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dc.contributor.advisorCastro-Gómez, Raúl Jorge Hernan [Orientador]pt_BR
dc.contributor.authorBosso, Alessandrapt_BR
dc.contributor.bancaCosta, Giselle Aparecida Nobrept_BR
dc.contributor.bancaUeno, Cláudia Takeopt_BR
dc.contributor.bancaSuguimoto, Hélio Hiroshipt_BR
dc.contributor.bancaSpinosa, Wilma Aparecidapt_BR
dc.coverage.spatialLondrinapt_BR
dc.date.accessioned2024-05-01T14:52:05Z
dc.date.available2024-05-01T14:52:05Z
dc.date.created2016.00pt_BR
dc.date.defesa16.12.2016pt_BR
dc.description.abstractResumo: 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%pt_BR
dc.description.abstractother1Abstract: The enzyme ß-galactosidase hydrolyzes the lactose, present in milk and dairy products, to its monomers The absence of this enzyme in organism make that ingested lactose does not be hydrolyzed, causing syndrome denominate lactose intolerance The objective of this work was to study and optimize the ß-galactosidase production from Saccharomyces fragilis IZ 275 using carbon sources, nitrogen and salts, as well as the effect of temperature, pH and inoculum concentration on enzymatic production, in addition to optimize the cell permeabilization using different organic solvents, aiming at the maximum lactose hydrolysis In order to study and optimize the fermentation media for enzyme production, a Factorial Planning followed by a Central Composite Rotatable Design (CCRD) was performed to evaluate the different sources of carbon (sucrose, whey, lactose and glucose), nitrogen (Yeast extract and peptone) and salts (MgSO4 and K2HPO4) Using the Response Surface Methodology, it was possible to conclude that the maximum activity obtained (542 U/mL) was achieved with the concentrations of 14 g/L of sucrose, 177 g/L of whey, 514 g/L yeast extract and 885 g/L peptone under the conditions of 3ºC, 18 rpm and 72 hours of fermentation A CCRD was also performed to optimize temperature, pH and inoculum concentration in the enzymatic production process Using the Response Surface Methodology (RSM) and the predicted values, it was concluded that under conditions of 33ºC, pH 63 and inoculum concentration of 2%, the activity predicted by the model was 624 U/mL The model validation was performed and an activity of 5985 U/mL was reached, corresponding to 994% of the predicted value In the same way, a CCRD was performed to study the permeabilization of S fragilis cells optimization The solvents used were ethanol, acetone or chloroform, and the variables studied were solvent concentration (%), temperature (°C) and time (min), with lactose hydrolysis as response The best conditions of cells permeabilization for the ethanol or acetone solvents were: 3% of ethanol, 35°C and 4 minutes of treatment, reaching a lactose hydrolysis of 7353% and 4% of acetone, temperature of 39,5ºC and 76,18 minutes of reaction to achieve a hydrolysis of 79,23%, for every experiment using the respective solvents For chloroform the conditions were 4% solvent, 25°C and 2 minutes of treatment which conditions resulted in 813% of lactose hydrolysispt_BR
dc.description.notesTese (Doutorado em Ciência de Alimentos) - Universidade Estadual de Londrina, Centro de Ciências Agrárias, Programa de Pós-Graduação em Ciência de Alimentospt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/15594
dc.languagepor
dc.relation.coursedegreeDoutoradopt_BR
dc.relation.coursenameCiência de Alimentospt_BR
dc.relation.departamentCentro de Ciências Agráriaspt_BR
dc.relation.ppgnamePrograma de Pós-Graduação em Ciência de Alimentospt_BR
dc.subjectEnzimaspt_BR
dc.subjectAplicações industriaispt_BR
dc.subjectSaccharomycespt_BR
dc.subjectSuperfícies de resposta (Estatística)pt_BR
dc.subjectBeta-galactosidasept_BR
dc.subjectEnzymespt_BR
dc.subjectResponse surfaces (Statistics)pt_BR
dc.subjectLactosept_BR
dc.subjectIntolerancept_BR
dc.subjectIndustrial applicationspt_BR
dc.titleDeterminação 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 lactosept_BR
dc.typeTesept_BR

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