00 CAMPUS ARISTÓTELES CALAZANS SIMÕES (CAMPUS A. C. SIMÕES) IQB - Instituto de Química e Biotecnologia Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB
Use este identificador para citar ou linkar para este item: http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/riufal/7452
Tipo: Tese
Título: Purificação, caracterização e aplicação da endoglucanase de Botrytis ricini URM 5627
Título(s) alternativo(s): Purification, characterization and application of endoglucanase of Botrytis ricini URM 5627
Autor(es): Silva, Tatielle Pereira
Primeiro Orientador: Pereira, Hugo Juarez Vieira
metadata.dc.contributor.advisor-co1: Caetano, Luiz Carlos
metadata.dc.contributor.referee1: Gomes, Francis Soares
metadata.dc.contributor.referee2: Franco, Marcelo
metadata.dc.contributor.referee3: Reis, Nadabe dos Santos
Resumo: As celulases são enzimas hidrolíticas do complexo celulolítico que clivam as ligações O-glicosídicas da celulose, sendo divididas em três grupos, de acordo com o seu local de ação no substrato celulósico: endoglucanases (EnG), que dão início a hidrólise e clivam ligações internas da fibra celulósica, na região amorfa; exoglucanases (ExG), que atuam na região externa da celulose; e β-glicosidases (BG), que hidrolisam oligossacarídeos solúveis em glicose. A agricultura brasileira tem se consolidado como o grande vetor de desenvolvimento do país. Essa grande produção em consequência gera um quantitativo de resíduos que por sua vez são responsáveis por uma parcela da poluição e degradação do meio ambiente. Nesse estudo, no primeiro artigo buscou-se através da cromatografia liquida de proteínas, o isolamento de uma nova endoglucanase do fungo filamentoso Botrytis ricini URM 5627, em seguida foi realizado a caracterização bioquímica, quanto temperatura ótima, termoestabilidade, pH ótimo, estabilidade ao pH, efeito de sais, halotolerância, constantes cinéticas, e a enzima pura foi aplicada na sacarificação de resíduos agroindustriais. No segundo artigo observou-se os efeitos do pré-tratamento ácido e biológico na obtenção de açúcares fermentáveis. No terceiro artigo observou-se os efeitos de um planejamento estatístico Box- Behnken na otimização da sacarificação enzimática do farelo de trigo. Foi isolada uma endoglucanase halotolerante com uma massa molecular de 39 kDa foi obtida a partir da fermentação sólida do bagaço de cana-de-açúcar pelo fungo Botrytis ricini URM 5627. Após o isolamento procedeu-se as caracterizações bioquímicas, apresentando temperatura e pH ótimos de 50oC e 5, respectivamente. A enzima apresentou-se estável em uma faixa de 39 a 60oC por 60 min e entre os pHs 4 a 6. A atividade enzimática aumentou na presença de Na+, Mn2+, Mg2+, Zn2+ e diminuiu quando na presença dos íons Ca2+, Cu2+ e Fe2+A endoglucanase apresentou um perfil halotolerante, uma vez que sua atividade foi aumentada à medida que a concentração de NaCl ficava maior. A enzima foi capaz de sacarificar todos os resíduos testados. O pré-tratamento biológico utilizando o Botrytis ricini URM 5627 apresentou uma grande superioridade ao pré-tratamento ácido na exposição da celulose como visto nos resultados obtidos. O planejamento Box-Behnken permitiu determinar com êxito, as condições das variáveis: tempo de sacarificação, carga de substrato e carga enzimática, necessárias para a maximização da produção de açúcares redutores. Esse trabalho permitiu a obtenção de uma enzima altamente ativa e capaz de ser aplicada para obtenção de açúcares fermentáveis.
Abstract: Cellulases are hydrolytic enzymes of the cellulolytic complex that cleave cellulose O-glycosidic bonds, being divided into three groups, according to their site of action on the cellulosic substrate: endoglucanases (EnG), which initiate hydrolysis and cleave internal bonds cellulosic fiber, in the amorphous region; exoglucanases (ExG), which act on the outer region of the cellulose; and β-glycosidases (BG), which hydrolyze glucose-soluble oligosaccharides. Brazilian agriculture has consolidated itself as the major vector of development in the country. This large production consequently generates a quantity of residues that in turn are responsible for a portion of the pollution and degradation of the environment. In this study, in the first article we sought to isolate a new endoglucanase from the filamentous fungus Botrytis ricini URM 5627 using liquid protein chromatography, then biochemical characterization was carried out, regarding optimal temperature, thermostability, optimum pH, pH stability , salt effect, halotolerance, kinetic constants, and the pure enzyme was applied in the saccharification of agro-industrial residues. In the second article, the effects of acid and biological pretreatment were observed in obtaining fermentable sugars. In the third article, the effects of Box-Behnken statistical planning on the optimization of enzymatic saccharification of wheat bran were observed. A halotolerant endoglucanase with a molecular mass of 39 kDa was isolated. It was obtained from the solid fermentation of the sugarcane bagasse by the fungus Botrytis ricini URM 5627. After the isolation, the biochemical characterizations were performed, presenting optimum temperature and pH of 50oC and 5, respectively. The enzyme was stable in a range of 39 to 60oC for 60 min and between pHs 4 to 6. The enzyme activity increased in the presence of Na +, Mn2 +, Mg2 +, Zn2 + and decreased when in the presence of Ca2 +, Cu2 + and Fe2 + ions . Endoglucanase showed a halotolerant profile, since its activity was increased as the NaCl concentration increased. The enzyme was able to saccharify all the tested residues. The biological pretreatment using Botrytis ricini URM 5627 showed a great superiority to the acid pretreatment in the cellulose exposure as seen in the results obtained. Box-Behnken planning successfully determined the conditions of the variables: saccharification time, substrate loading and enzymatic loading, necessary to maximize the production of reducing sugars. This work made it possible to obtain a highly active enzyme capable of being applied to obtain fermentable sugars.
Palavras-chave: Fermentação - estado sólido
Celulase - purificação
Botrytis ricini
Biotecnologia - indústria
Solid state fermentation
Purification
Biotechnological applications
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal de Alagoas
Sigla da Instituição: UFAL
metadata.dc.publisher.program: Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
Citação: SILVA, Tatielle Pereira. Purificação, caracterização e aplicação da endoglucanase de Botrytis ricini URM 5627. 2020. 132 f. Tese (Doutorado em Ciências) - Instituto de Química e Biotecnologia, Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia, Universidade Federal de Alagoas, Maceió, 2021.
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: http://www.repositorio.ufal.br/handle/riufal/7452
Data do documento: 17-jul-2020
Aparece nas coleções:Dissertações e Teses defendidas na UFAL - IQB

Arquivos associados a este item:
Arquivo Descrição TamanhoFormato 
Purificação, caracterização e aplicação da endoglucanase de Botrytis ricini URM 5627.pdf2.38 MBAdobe PDFVisualizar/Abrir


Os itens no repositório estão protegidos por copyright, com todos os direitos reservados, salvo quando é indicado o contrário.