Produção de invertase de bacillus tequilensis isolada do fruto pupunha: propriedades bioquímicas e produção de fruto-oligossacarídeos

Carvalhinho, Catarina Francisca Morais Lima

Please use this identifier to cite or link to this item: http://hdl.handle.net/11612/6939

Authors:	Carvalhinho, Catarina Francisca Morais Lima
metadata.dc.contributor.advisor:	Almeida, Alex Fernando de
Title:	Produção de invertase de bacillus tequilensis isolada do fruto pupunha: propriedades bioquímicas e produção de fruto-oligossacarídeos
Keywords:	Invertase; Açúcar mascavo; Açúcar invertido; Fruto-oligossacarídeos; Brown sugar; Invert sugar and fructooligosaccharides
Issue Date:	2-Feb-2024
Publisher:	Universidade Federal do Tocantins
metadata.dc.publisher.program:	Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos - PPGCTA
Citation:	CARVALHINHO, Catarina Francisca Morais Lima. Produção de invertase de bacillus tequilensis isolada do fruto pupunha: propriedades bioquímicas e produção de fruto-oligossacarídeos.2024. 117f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Palmas, 2024.
metadata.dc.description.resumo:	Invertases (E.C. 3.2.1.26) são enzimas que possuem a capacidade de produzir açúcar invertido clivando a ligação α-1,4-glicosídica entre D -glucose e D -frutose. Podem ser encontradas em diversos seres vivos, como plantas, animais e microrganismos, sendo que a produção microbiana é a mais rápida e vantajosa. Bactérias apresentam grande potencial tecnológico para a produção de invertases mediante o cultivo em estado líquido (Smf), técnica em que são obtidas 90% das enzimas microbianas para uso industrial. A Amazônia é o maior bioma do planeta e seus frutos apresentam uma extensa variedade de microrganismos autóctones com potencial biotecnológico, como o fruto da pupunha. Diante disso, o objetivo desse trabalho foi produzir invertase bacteriana a partir de uma cepa de Bacillus tequilensis PP6 isolada do fruto da pupunha e obter a melhor composição de meio de cultura para essa produção, sendo testados seis meios distintos, cujo meio composto por (NH₄)₂SO₄; 0,5, KH₂PO₄; 0,1 MgSO₄; 0,1 CaCl2; 0,01 e NaCl; 10 proporcionou a maior atividade enzimática (3,60 U/mL). Também, buscou-se analisar a melhor fonte de carbono, variando os cultivos com sacarose P.A, açúcar mascavo e açúcar demerara nas concentrações de 0,5, 1,0, 1,5,2,0, 2,5 e 3,0 % (m/v). O açúcar demerara, na concentração de 3% (m/v) apresentou o maior valor de atividade enzimática (5,53 U/mL). A caracterização bioquímica da enzima mostrou que os melhores valores de pH e temperatura do meio reacional foram iguais a 5,0 e 50 °C, respectivamente. Com relação a estabilidade frente ao pH, a enzima foi estável em todos os pHs testados durante 24 horas de incubação e estável termicamente em 30,40, 45 e 50°C. Analisando a influência dos íons sob a atividade enzimática, verificou-se que a presença do ferro aumentou em 157,55% a atividade da enzima, ao passo que a presença do sódio aumentou a atividade da enzima em 22,85% em relação a sua atividade inicial. Também foi possível avaliar a atividade de transfrutosilação da enzima, sendo as concentrações de sacarose de 20 e 30% (m/v) as melhores para produção de frutose transfrutosilada, com os valores de 14,72 g/L e 14,60 g/L, respectivamente, durante 90 minutos de reação.
Abstract:	Invertases (E.C. 3.2.1.26) are enzymes that have the ability to produce inverted sugar by cleaving the α-1, 4-glycosidic bond between D-glucose and D-fructose. They can be found in various living beings, such as plants, animals and microorganisms, with microbial production being the fastest and most advantageous. Bacteria have great technological potential for the production of invertases through liquid state cultivation (Smf), a technique in which 90% of microbial enzymes for industrial use are obtained. The Amazon is the largest biome on the planet and its fruits contain an extensive variety of autochthonous microorganisms with biotechnological potential, such as peach palm fruit. Therefore, the objective of this work was to produce bacterial invertase from a strain of Bacillus tequilensis PP6 isolated from peach palm fruit and obtain the best composition of culture medium for this production, testing six different media, the medium consisting of (NH₄)₂SO₄; 0.5, KH₂PO₄; 0.1 MgSO₄; 0.1 CaCl2; 0.01 and NaCl; 10 provided the highest enzymatic activity (3.60 U/mL). Also, we sought to analyze the best carbon source, varying crops with P.A sucrose, brown sugar and demerara sugar at concentrations of 0.5, 1.0, 1.5, 2.0, 2.5 and 3.0 % (m/v). Demerara sugar, at a concentration of 3% (m/v) showed the highest value of enzymatic activity (5.53 U/mL). The biochemical characterization of the enzyme showed that the best pH and temperature values of the reaction medium were equal to 5.0 and 50 °C, respectively. Regarding stability in relation to pH, the enzyme was stable at all pHs, analyzing the influence of ions on the enzymatic activity, it was found that the presence of iron increased the activity of the enzyme by 157.55%, while the presence of sodium increased the activity of the enzyme by 22.85% in relation to its initial activity. It was also possible to evaluate the transfructosylation activity of the enzyme, with sucrose concentrations of 20 and 30% (m/v) being the best for the production of transfructosylated fructose, with values of 14.72 g/L and 14.60 g/ L, respectively, for 90 minutes in fact.
URI:	http://hdl.handle.net/11612/6939
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