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http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/11950
Tipo: | Tese |
Título: | Produção, isolamento, caracterização e aplicação biotecnológica da endoglucanase do fungo filamentoso Pycnoporus sanguineus |
Título(s) alternativo(s): | Production, isolation, characterization and biotechnological application of endoglucanase from the filamentous fungus |
Autor(es): | Santos, Dávida Maria Ribeiro Cardoso dos |
Primeiro Orientador: | Pereira, Hugo Juarez Vieira |
metadata.dc.contributor.referee1: | Machado, Sônia Salgueiro |
metadata.dc.contributor.referee2: | Nascimento, Ruth Rufino do |
metadata.dc.contributor.referee3: | Grillo, Luciano Aparecido Meireles |
metadata.dc.contributor.referee4: | Gomes, Francis Soares |
Resumo: | O crescimento da população mundial aumentou o investimento na agroindústria e consequentemente aumentou a geração de resíduos agroindustriais, em sua maioria lignocelulótico. Alternativas limpas de aproveitamento dos resíduos agroindustriais vêm sendo pesquisadas em todo mundo, entre elas está à utilização dos resíduos como fonte para crescimento fúngico para produção de enzimas de interesse biotecnológico. Os Objetivos deste trabalho foram produzir, isolar, caracterizar e aplicar biotecnologicamente a endoglucanase produzida a partir do fungo filamentoso Pycnoporus sanguineus. Foram utilizados 5 diferentes resíduos agroindustriais (farelo de trigo, bagaço de cana, pó de madeira, fibra de coco e papel de filtro) por fermentação em estado sólido (FES). A enzima foi isolada através do fracionamento etanólico e cromatografia de troca iônica, o isolamento foi confirmado por (SDS-PAGE) em condição redutora e desnaturante. A endoglucanase isolada foi caracterizada quanto a temperatura, pH, halotolerância, cinética enzimática e aplicada biotecnologicamente através da sacarificação de resíduos agroindustriais. A produção de endoglucanase foi maior no farelo de trigo (72 hs). A fração 80-100% do fracionamento etanólico concentrou maior atividade enzimática e foi submetido a cromatografia de troca iônica (DEAE-Sepharose), a enzima isolada foi eluída em uma única fração, como confirmado no SDS-PAGE. A temperatura ótima da endoglucanase isolada foi de 50°C e a estabilidade térmica entre 20° a 60°C com ate 50% da atividade enzimática, temperaturas compatíveis com de outras endoglucanases fúngicas. O pH ótimo foi o pH 5,0, com estabilidade em pH entre o pH 4,5 e 8,0, demonstrando uma estabilidade em pH levemente alcalino compatível com aplicações biotecnológicas em indústria de detergentes. A enzima isolada manteve-se viável com atividade superior a 100% em até 5 M de NaCl, característica importante pois alguns processos industriais acontecem na presença de grandes quantidades de NaCl. A enzima apresentou Km 3,18 ± 100 mg/mL e o Kcat igual a 4,53 S -1 e conseguiu produzir açúcares redutores 273 mg/mL em 24 horas em casca de arroz, mostrando-se viável para produção etanol de segunda geração. O presente trabalho concluiu que o fungo P. sanguineus é produtor de uma endoglucanase com caraterísticas bioquímicas importantes, de rápida produção e de baixo custo. |
Abstract: | The growth of the world population increased investment in agribusiness and, consequently, increased the generation of agroindustrial residues, mostly lignocellulosic. Clean alternatives for the use of agro-industrial residues have been researched around the world, among them is the use of residues as a source for fungal growth for the production of enzymes of biotechnological interest. The objectives of this work were to produce, isolate, characterize and biotechnologically apply the endoglucanase produced from the filamentous fungus Pycnoporus sanguineus. Five different agro-industrial residues (wheat bran, sugarcane bagasse, wood powder, coconut fiber and filter paper) were used by solid state fermentation (FES). The enzyme was isolated through ethanol fractionation and ion exchange chromatography, the isolation was confirmed by (SDS-PAGE) in reducing and denaturing conditions. The isolated endoglucanase was characterized for temperature, pH, halotolerance, enzymatic kinetics and applied biotechnologically through the saccharification of agro-industrial residues. Endoglucanase production was higher in wheat bran (72 hs). The 80-100% fraction of the ethanol fractionation concentrated greater enzymatic activity and was subjected to ion exchange chromatography (DEAE-Sepharose), the isolated enzyme was eluted in a single fraction, as confirmed by SDS-PAGE. The optimal temperature of the isolated endoglucanase was 50°C and the thermal stability was between 20° and 60°C with up to 50% of the enzymatic activity, temperatures compatible with other fungal endoglucanases. The optimum pH was pH 5.0, with stability at pH between pH 4.5 and 8.0, demonstrating stability at slightly alkaline pH compatible with biotechnological applications in the detergent industry. The isolated enzyme remained viable with activity greater than 100% in up to 5 M NaCl, an important characteristic because some industrial processes take place in the presence of large amounts of NaCl. The enzyme presented Km 3.18 ± 100 mg/mL and the Kcat equal to 4.53 S-1 and managed to produce 273 mg/mL reducing sugars in 24 hours in rice husks, proving to be viable for the production of second-generation ethanol . The present work concluded that the fungus P. sanguineus is a producer of an endoglucanase with important biochemical characteristics, fast production and low cost. |
Palavras-chave: | Agroindústria – Resíduos Fungos Celulase – Purificação Biotecnologia Agroindustrial waste Filamentous fungi Endoglucanase Purification Characterization Biotechnology |
CNPq: | CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA::BIOLOGIA MOLECULAR |
Idioma: | por |
País: | Brasil |
Editor: | Universidade Federal de Alagoas |
Sigla da Instituição: | UFAL |
metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação eMulticêntrico em Bioquímica e Biologia Molecular |
Citação: | SANTOS, Dávida Maria Ribeiro Cardoso dos. Produção, isolamento, caracterização e aplicação biotecnológica da endoglucanase do fungo filamentoso Pycnoporus sanguineus. 2023. 89 f. Tese (Doutorado em Bioquímica e Biologia Molecular) – Programa de Pós-Graduação Multicêntrico em Bioquímica e Biologia Molecular, Instituto de Ciências Farmacêuticas, Universidade Federal de Alagoas, 2022. |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
URI: | http://www.repositorio.ufal.br/jspui/handle/123456789/11950 |
Data do documento: | 12-dez-2022 |
Aparece nas coleções: | Dissertações e Teses defendidas na UFAL - ICF |
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