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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37667
Tipo: Dissertação
Título: Bioprospecção de fungos filamentosos para produção de proteases utilizando leite desnatado como substrato
Autor(es): Silva, Geisi Maria Henrique da
Orientador: Amaral, Ian Porto Gurgel do
Coorientador: Sousa, Adna Cristina Barbosa de
Orientador: Gomes , Ulrich Vasconcelos da Rocha
Orientador: Cibulski, Samuel Paulo
Resumo: Os fungos filamentosos são organismos de alta relevância na produção de bioativos. Um exemplo de compostos bioativos são as enzimas, tais como as proteases, envolvidas em importantes modificações metabólicas, as quais se destacam no uso em processos industriais de diversas áreas. No entanto, cada vez mais vê-se a necessidade da busca de enzimas com características mais atrativas para a indústria e com baixo custo de produção. Diante disso, o presente trabalho objetivou a bioprospecção de fungos filamentosos para a produção de protease por fermentação submersa utilizando o leite desnatado com substrato indutor. Dois isolados fúngicos oriundos dos ovos de peixe-zebra, foram submetidos a análise macroscópica (crescimento em placa de Petri) e microscópica (cultura em lamínula), e de potencial de produção proteolítica em meio sólido ágar-Leite, o qual demonstrou pertencerem aos gêneros Penicillium sp. e Clonostahcys sp. e apresentarem atividade positiva para protease. Os isolados de Beauveria brongniartii e Paecilomyces sp., foram anteriormente analisados. Para a produção de protease, foram inoculados 0,5 mL de suspensão de conídios (1x109 conídios/mL) em 50 mL de meio leite desnatado (5%), durante 5 dias a 180 rpm, TA. A atividade proteolítica foi determinada pelo método da azocazeina e ácido tricloacético (TCA). Os extratos brutos dos processos fermentativos mostraram atividades de 1,3 U/mL para Clonostachys sp, 4,6 U/mL para Penicillium sp., 6,9 U/mL para Beauveria brongniartii e 30,3 U/mL para Paecilomyces sp. O extrato bruto que demonstrou maior atividade foi submetido a purificação parcial usando etanol (0-80%). Onde não obteve um aumento expressivo na pureza. A fração purificada por solvente orgônico com maior atividade enzimática total (5,688 U), foi submetida à purificação por Cromatografia por Troca iônica em coluna de DEAE-Celulose, com fluxo de 1mL/min e fase móvel de Tris-HCl 0,1M pH 8,0. A enzima purificada apresentou 35% de rendimento e taxa de purificação de 16,08 vezes. Após a purificação a protease de Paecilomyces sp. foi caracterizada quanto a classe, temperatura ótima, termoestabilidade e cinética enzimática. Foram utilizados inibidores de serino- protease dos quais não observou inibição, demonstrando que a protease produzida não pertence a essa classe. A atividade enzimática foi analisada em diferentes temperaturas (25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 e 60 °C), demonstrando maior atividade em 50 °C, para o extrato bruto e 35 °C, para a enzima purificada. Quanto a estabilidade térmica, a protease do extrato bruto, após ser incubada nas temperaturas 25; 35; 40; e 45 °C, demonstrou maior estabilidade nas primeiras 2h, em 45 °C. Os parâmetros cinéticos foram encontrados experimentalmente, utilizando diferentes concentrações de azocaseína – 0,1 a 3,0% (p/v) –, dos quais viu-se os valores de Km = 0,142% e Vmáx = 6,8 U/mL. Diante dos resultados obtidos conclui-se que os fungos utilizados foram capazes de produzir protease por fermentação submersa e que o meio leite desnatado é um substrato potencial para produção de enzimas proteolíticas.
Abstract: Filamentous fungi are highly relevant organisms in the production of bioactives. An example of bioactive compounds are enzymes, such as proteases, involved in important metabolic changes, which stand out in their use in industrial processes in several areas. However, the need to search for enzymes with more attractive characteristics for the industry and with low production cost is increasingly seen. In view of this, the present work aimed at the bioprospecting of filamentous fungi for the production of protease by submerged fermentation using skimmed milk with inducing substrate. Fungal isolates from zebrafish eggs were subjected to macroscopic (growth in Petri dish) and microscopic (cover slip culture) analysis, and the potential for proteolytic production in solid agar-milk medium, which proved to belong to the genera Penicillium sp. and Clonostahcys sp. and show positive protease activity. The isolates of Beauveria brongniartii and Paecilomyces sp., Were previously analyzed. For the production of protease, 0.5 ml of conidia suspension (1x109 conidia / ml) was inoculated in 50 ml of skimmed milk (5%), for 5 days at 180 rpm, RT. Proteolytic activity was determined using the azocazein and tricloacetic acid (TCA) method. The crude extracts from the fermentation processes showed activities of 1.3 U / mL for Clonostachys sp, 4.6 U / mL for Penicillium sp., 6.9 U / mL for Beauveria brongniartii and 30.3 U / mL for Paecilomyces sp. The crude extract that showed greater activity was subjected to partial purification using ethanol (0-80%). Where there was no significant increase in purity. The fraction purified by organic solvent with the highest total enzymatic activity (5.688 U), was subjected to purification by Ion Exchange Chromatography on a DEAE-Cellulose column, with a flow of 1mL / min and a mobile phase of 0.1M Tris-HCl pH 8 , 0. The purified enzyme showed 35% yield and a purification rate of 16.08 times. After purification, the protease from Paecilomyces sp. was characterized in terms of class, optimal temperature, thermostability and enzymatic kinetics. Serine protease inhibitors from which no inhibition was observed were used, demonstrating that the protease produced does not belong to this class. The enzymatic activity was analyzed at different temperatures (25, 30, 35, 40, 45, 50, 55 and 60 ° C), showing greater activity at 50 ° C, for the crude extract and 35 ° C, for the purified enzyme. As for thermal stability, the protease of the crude extract, after being incubated at temperatures 25; 35; 40; and 45 ° C, demonstrated greater stability in the first 2h, at 45 ° C. The kinetic parameters were found experimentally, using different concentrations of azocasein - 0.1 to 3.0% (w / v) -, of which the values of Km = 0.142% and Vmax = 6.8 U / mL were seen. In view of the results obtained, it is concluded that the fungi used were capable of producing protease by submerged fermentation and that the skimmed milk medium is a potential substrate for the production of proteolytic enzymes.
Palavras-chave: Biotecnologia
Paecilomyces
Penicillium
Clonostachys
Protease
Fermentação
Leite desnatado
Fungos filamentosos
Beauveria brongniartii
Fermentação submersa
Paecilomyces sp
Penicillium sp
Clonostachys sp
Submerged fermentation
Skimmed milk
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Biotecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37667
Data do documento: 30-Nov-2019
Aparece nas coleções:Centro de Biotecnologia (CBIOTEC) - Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia

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