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Processo de obtenção e caracterização de proteases extracelulares expressas por Penicillium restrictum

Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2015.

Main Author: Caprara, Carolina da Silva Canielles
Other Authors: Magalhães, Pérola de Oliveira
Format: Dissertação
Language: Português
Published: 2016
Subjects:
Enzimas proteolíticas
Biomoléculas - purificação
Fungos - Cerrados
Online Access: http://repositorio.unb.br/handle/10482/19175
http://dx.doi.org/10.26512/2015.11.D.19175
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spelling ir-10482-191752018-10-01T22:14:17Z Processo de obtenção e caracterização de proteases extracelulares expressas por Penicillium restrictum Caprara, Carolina da Silva Canielles Magalhães, Pérola de Oliveira Enzimas proteolíticas Biomoléculas - purificação Fungos - Cerrados Dissertação (mestrado)—Universidade de Brasília, Faculdade de Ciências da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Ciências da Saúde, 2015. Proteases constituem um dos grupos de enzimas industriais mais importantes, com participação na indústria de detergentes, couro, alimentos e medicamentos. A indústria de detergentes é uma grande consumidora de enzimas hidrolíticas. Novas metodologias que possibilitem a purificação de biomoléculas são de grande interesse para a indústria pelas suas potenciais aplicações. O objetivo principal deste trabalho foi produzir, purificar e caracterizar proteases extracelulares de Penicillium restrictum cultivado sob fermentação submersa. A cepa de Penicillium restrictum isolada do solo do Cerrado foi capaz de produzir proteases extracelulares após 7 dias de cultivo a 28°C e 150 rpm em meio contendo farelo de trigo. Após os 7 dias de cultivo o filtrado do meio fermentado foi submetido ao processo de ultrafiltração em membrana de 100 kDa e a fração ultrafiltrada foi adicionada ao SMDFA em diferentes condições, sendo avaliada a purificação através de um planejamento fatorial 2³ com três repetições no ponto central. Os resultados mostraram que o SMDFA foi eficaz na partição das proteases presentes na fração < 100 kDa para a fase pobre em micelas, apresentando um coeficiente de partição (k) menor que 1 para todos os sistemas testados. O sistema 3 apresentou 80 de balanço de massas e 138,24% de rendimento. Baseado nos valores de k e nos valores do balanço de massa e do rendimento, o sistema contendo 10% Triton X114, 10% de caldo e separado a 31°C foi escolhido para dar continuidade ao processo de purificação da enzima de interesse. A fração pobre em micelas, foi ultrafiltrada em membrana de 30 kDa e o fator de purificação desta fração foi igual a 10,4. A purificação parcial de duas proteases extracelulares foi confirmada por SDS-PAGE seguido de zimograma. As bandas com atividade proteolítica revelaram pesos moleculares de aproximadamente 19,2 e 30,5 kDa. As proteases parcialmente purificadas apresentaram atividade máxima em pH 8,0 e a temperatura ótima foi estimada em 55°C. A enzima foi levemente inibida por PMSF e bastante inibida pelos íons metálicos Fe e Zn e o íon metálico Mg+2 induziu um aumento da atividade enzimática. As enzimas parcialmente purificadas foram aplicadas junto a detergentes comerciais apresentando potencial para possível aplicação na indústria de detergentes. Proteases are one of the largest groups of industrial enzymes, participating in the detergent industry, leather, food and medicine. The detergent industry is a large consumer of hydrolytic enzymes. New methodologies for the purification of biomolecules are of great interest to the industry for its potential applications. The aim of this work was to produce and purify extracellular proteases from Penicillium restrictum under submerged fermentation. The strain of Penicillium restrictum isolated from cerrado soil was able to produce extracellular protease after 7 days of cultivation at 28°C and 150 rpm in medium with wheat bran. After 7 days of fermentation, broth culture was submitted to ultrafiltration process through a membrane of 100 kDa. Ultrafiltered fraction was added to SMDFA under different conditions, purification being evaluated through a factorial design 2³ with three replications at center point. The results showed that the SMDFA was effective in partitioning of proteases present in the fraction <100 kDa poor phase micelles, with a partition coefficient (k) less than 1 for all tested systems. The system 3 showed 80 mass balance and 138.24% yield. These results being the best mass balance and the best performance. Based on the k values in the mass balance and income values, the system containing 10% Triton X-114, 10% of broth and separated at 31°C was chosen to continue the process of purification of the enzyme of interest. Micelles poor fraction was ultrafiltered through a membrane of 30 kDa and the purification factor of this fraction was equal to 10.4. The partial purification of two extracellular proteases was confirmed by SDS-PAGE followed by zymography. The proteolytic activity showed bands with molecular weights of approximately 19.2 and 30.5 kDa. The partially purified protease showed maximum activity at pH 8.0 and the optimum temperature was estimated at 55 ° C. The enzyme was slightly inhibited by PMSF and quite inhibited by metal ions Fe and Zn and the metal ion Mg+2 induced an increased enzyme activity. Partially purified enzymes were applied to commercial detergent Ypê Premium® where the detergent has potential for possible application in the detergent industry aiding the detergent in removing proteinaceous stains. 2016-01-15T14:23:24Z 2016-01-15T14:23:24Z 2016-01-15T14:23:24Z 2015-11-20 Dissertação CAPRARA, Carolina da Silva Canielles. Processo de obtenção e caracterização de proteases extracelulares expressas por Penicillium restrictum. 2015. 73 f., il. Dissertação (Mestrado em Ciências da Saúde)—Universidade de Brasília, Brasília, 2015. http://repositorio.unb.br/handle/10482/19175 http://dx.doi.org/10.26512/2015.11.D.19175 Português Acesso Aberto 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. application/pdf
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