Corpo Discente - Egressos
Bárbara Nunes Batista
| Título | CARACTERIZAÇÃO DE AMILASES SINTETIZADAS POR FUNGO ENDOFÍTICO ISOLADO DO AÇAIZEIRO E SUA APLICAÇÃO NA PRODUÇÃO DE XAROPE DE GLICOSE E NA MODIFICAÇÃO DE AMIDOS | ||||||||||||||||||||||||
| Data da Defesa | 21/06/2022 | ||||||||||||||||||||||||
| Download | Visualizar a Tese(3.48MB) | ||||||||||||||||||||||||
Banca
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| Palavras-Chaves | Alfa-amilase; Glucoamilase; Hidrólise; mandioca; cará roxo; alimentos. | ||||||||||||||||||||||||
| Resumo | O amido é um polissacarídeo de interesse da indústria alimentícia, principalmente na forma modificada. Uma das formas de modificar o amido é através do uso de enzimas, onde são uti- lizadas enzimas como amilases, enzimas de ampla aplicação biotecnológica. Neste contexto, o objetivo deste estudo foi caracterizar amilases de um fungo endofítico, bem como avaliar sua aplicação na produção de xarope de glicose e amidos modificados. O cultivo do endófito Peni- cillium citrinum F3 foi realizado em fermentação submersa e as enzimas parcialmente purifi- cadas foram caracterizadas em função de suas faixas de pH e temperatura ótimas, análise do perfil eletroforético, além de avaliadas na presença de íons. De posse das condições adequadas para a catálise enzimática, as amilases foram avaliadas quanto à produção do xarope de glicose utilizando amidos da polpa e cascas de duas variedades de mandioca (Manihot esculenta) (bai- xotinha e catombo) e de cará roxo (Dioscorea trifida); e quanto à obtenção de amido modificado sobre os amidos de milho, mandioca e batata. As atividades alfa e glucoamilolítica no extrato bruto foram de respectivamente 84,64 U/mL e 8,80 U/mL. A ultrafiltração com o sistema Ami- con se mostrou mais vantajosa para a purificação parcial das amilases, gerando frações com atividades específicas alfa e glucoamilolíticas de, respectivamente, 4504 e 1620 U/mg. A fração rica em α-amilase, com massa estimada entre 35 e 100 kDa, apresentou maior atividade em pH 7,0 a 35°C, além de estabilidade em pH 8,0 e durante 3 h a 50 °C. A condição ótima reacional das glucoamilases, de massa estimada entre 35 e 63 kDa, definida por meio de um planejamento experimental, foi pH 7,05 e 60,77°C, além de estabilidade em pH 7,0 durante 2 h a 60 °C. O íon Mg2+ elevou a atividade alfa-amilolítica, enquanto a glucoamilolítica foi mantida ativa frente aos íons utilizados. As cascas de cará roxo apresentaram maior teor de amido e, quando combinados com as amilases endofíticas, geraram o melhor xarope. A partir das análises de infravermelho e termogravimetria, verificou-se que houve hidrólise dos amidos e aumento da estabilidade térmica do amido de milho modificado pelas amilases fúngicas. Assim, o presente estudo demonstrou potencial aplicabilidade industrial das amilases produzidas pelo fungo en- dofítico isolado de um hospedeiro tropical, bem como o potencial de fontes amiláceas amazô- nicas para a obtenção produtos de ampla utilização na indústria de alimentos. | ||||||||||||||||||||||||
| Abstract | Starch is a polysaccharide of interest for the food industry, especially in its modified form. One way to modify starch is through the use of enzymes, such as amylases, which are enzymes of wide biotechnological application. In this context, the aim of this study was to characterize amylases from an endophytic fungus, as well as to evaluate its application in the production of glucose syrup and in the modification of starches. The cultivation of the endophyte Penicillium citrinum F3 was performed in submerged fermentation, and the partially purified enzymes were characterized according to their optimum pH and temperature ranges, electrophoretic profile analysis, and also evaluated in the presence of ions. With the appropriate conditions for enzy- matic catalysis, the amylases were evaluated for the production of glucose syrup using starches from pulp and peels of two varieties of cassava (Manihot esculenta) (baixotinha and catombo) and purple yam (Dioscorea trifida); and for obtaining modified starch of corn, cassava and potato starches. The alpha and glucoamylolytic activities in the crude extract were 84.64 U/mL and 8.8 U/mL, respectively. Ultrafiltration with Amicon system proved to be the most advan- tageous for the partial purification of the amylases, generating fractions with alpha and glu- coamylolytic specific activities of 4,504 and 1,620 U/mg, respectively. The fraction rich in α- amylase, with estimated mass between 35 and 100 kDa, showed higher activity at pH 7,0 at 35°C, in addition to stability at pH 8,0 and for 3 h at 50 °C. The optimal reaction condition of the glucoamylases, with estimated mass between 35 and 63 kDa, was defined by experimental design and was found to be pH 7.05 at 60.77°C, along with the stability at pH 7,0 and for 2 h at 60°C. The Mg2+ ion increased the alpha-amylolytic activity, while the glucoamylolytic ac- tivity was kept active against the ions used. The purple yam peels presented higher starch con- tent and, when combined with the fungal amylases, generated the best syrup. From the infrared and thermogravimetric analyses, it was verified that there was hydrolysis of the starches and increased in the thermal stability of corn starch modified by endophytic amylases. Thus, the present study demonstrated the potential industrial applicability of the amylases produced by the endophytic fungus isolated from a tropical host, as well as the potential of Amazonian starchy sources for obtaining products of wide use in the food industry. | ||||||||||||||||||||||||
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