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Please use this identifier to cite or link to this item: https://repositorio.unb.br/handle/10482/35692
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Title: Estudos de imobilização de pectinase de Aspergillus terreus
Authors: Vaz, Raissa Pieroni
Orientador(es):: Ferreira Filho, Edivaldo Ximenes
Assunto:: Enzimas - aplicações industriais
Catálise enzimática
Imobilização enzimática
Aspergillus terreus
Issue Date: 29-Oct-2019
Citation: VAZ, Raissa Pieroni. Estudos de imobilização de pectinase de Aspergillus terreus. 2019. xii, 142 f., il. Tese (Doutorado em Biologia Molecular)—Universidade de Brasília, Brasília, 2019.
Abstract: A catálise enzimática é uma técnica cada vez mais utilizada em diversos setores industriais. Isso porque as enzimas, além de apresentarem alta especificidade pelo substrato, representam a possibilidade de um processo ambientalmente amigável e não dependente de recursos fósseis. No entanto, para ampla aplicação da tecnologia enzimática na indústria, o fator reutilização é extremamente relevante, e representa um grande desafio do ponto de vista técnico-econômico. Além disso, a manutenção e otimização da estabilidade estrutural das enzimas durante os processos químicos também configura um importante obstáculo a ser superado. Nesse âmbito, a imobilização enzimática surge como uma alternativa para a superação dos desafios apresentados, visto que essa técnica pode proporcionar a melhora da estabilidade enzimática, além de permitir o reuso de enzimas, tornando os processos mais produtivos, menos onerosos, e de fato competitivos em relação às químicas tradicionais já adotadas. Diante do quadro apresentado, o presente estudo envolveu a produção, purificação parcial, imobilização e caracterização de uma pectinase de Aspergillus terreus, visando uma potencial aplicação das enzimas imobilizadas na indústria. O fungo A. terreus foi capaz de produzir diferentes holocelulases quando crescido em bagaço de cana-de-açúcar, com predominância de atividade da pectinase. Dessa forma, a pectinase foi selecionada para os estudos de purificação e imobilização. Após as etapas de cromatografia de troca iônica e exclusão molecular foi possível semi-purificar a enzima com rendimento parcial de 79,9%. A pectinase do extrato bruto e a enzima parcialmente purificada foram imobilizadas em MANAE-agarose com rendimentos de 66 e 98%, respectivamente. Após a imobilização no suporte MANAE, a pectinase apresentou uma maior atividade em pH ácido (pH=4), quando comparado a enzima não imobilizada. Também foi constatado que após o procedimento de imobilização houve uma melhora de até 200% na termoestabilidade da enzima. Ademais, foi possível reutilizar a enzima imobilizada por até 5 ciclos de hidrólise com efetiva produção de açúcares redutores. Por fim, os testes de aplicação industrial revelaram uma redução significativa na viscosidade do suco de goiaba quando utilizada a enzima imobilizada. Embora que para uma real aplicação industrial sejam necessários estudos adicionais, como de toxicidade do suporte de imobilização, os resultados aqui obtidos revelam o potencial de aplicação das enzimas imobilizadas na indústria.
Abstract: Enzymatic catalysis is an increasingly used technique in many industrial sectors. This is because enzymes have high substrate specificity and represent the possibility of an environmentally friendly process and not dependent on fossil resources. However, for the widespread application of enzymatic technology in the industry, the reuse factor is extremely relevant and represents a major challenge from the technical-economic point of view. Also, the maintenance and optimization of the structural stability of the enzymes during the chemical processes also constitutes a major obstacle to be overcome. In this context, enzymatic immobilization appears as an alternative to overcome the presented challenges, since this technique can improve enzyme stability and allows the reuse of enzymes, making the processes more productive, less expensive, and competitive about the traditional chemicals already adopted. The present study involved the production, partial purification, immobilization and characterization of Aspergillus terreus pectinase, aiming at the application of immobilized enzymes in the industry. A. terreus was able to produce different holocellulases when grown in sugarcane bagasse, with predominance of pectinase activity. Thus, pectinase was selected for purification and immobilization studies. After the steps of ion exchange and molecular exclusion chromatography it was possible to semi-purify the enzyme with partial yield of 79,9%. The crude extract pectinase and the partially purified enzyme were immobilized on MANAE-agarose in yields of 66 and 98%, respectively. After immobilization in MANAE-agarose, the pectinase showed higher activity at acid pH (pH = 4) when compared to the non-immobilized enzyme. It was also found that after the immobilization process, there was an improvement of up to 200% in the thermostability of the enzyme. Also, it was possible to reuse the immobilized enzyme for up to 5 cycles of hydrolysis with effective production of reducing sugars. Finally, the industrial application tests revealed a significant decrease in the viscosity of guava juice when the immobilized enzyme was used. Although additional studies (such as immobilization's support toxicity) are needed for a realistic industrial application, the results obtained herein reveal the potential of application of immobilized enzyme in the industry.
Description: Tese (doutorado)—Universidade de Brasília, Departamento de Biologia Celular, Instituto de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Biologia Molecular, 2019.
Licença:: A concessão da licença deste item refere-se ao termo de autorização impresso assinado pelo autor com as seguintes condições:Na qualidade de titular dos direitos de autor da publicação, autorizo a Universidade de Brasília e o IBICT a disponibilizar por meio dos sites www.bce.unb.br, www.ibict.br, http://hercules.vtls.com/cgi-bin/ndltd/chameleon?lng=pt&skin=ndltd sem ressarcimento dos direitos autorais, de acordo com a Lei nº 9610/98, o texto integral da obra disponibilizada, conforme permissões assinaladas, para fins de leitura, impressão e/ou download, a título de divulgação da produção científica brasileira, a partir desta data.
Agência financiadora: Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES); Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Fundação de Apoio à Pesquisa do Distrito Federal (FAP/DF).
Appears in Collections:CEL - Doutorado em Biologia Molecular (Teses)

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