Produção, otimização e caracterização de invertases e frutosiltransferases de aspergillus carbonarius para produção de alimentos

• Ano de defesa: 2018
• Autor(a) principal: Batista, Ryhára Dias
• Orientador(a): Almeida, Alex Fernando de
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal do Tocantins; Palmas
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos - PPGCTA
• País: BR
• Palavras-chave em Português: Plackett-burman; Simplex lattice; Delineamento Composto Central Rotacional; Propriedades bioquímicas; Enzimas; Plackett-burman; Simplex lattice; Central Composite Rotational Design; Biochemical Properties; Enzymes
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS
• Link de acesso: http://hdl.handle.net/11612/1138

Invertases são enzimas que catalisam a hidrólise da sacarose em uma mistura equimolar de D-glicose e D-frutose, comumente conhecida como açúcar invertido, e em altas concentrações pode exibir uma atividade significativa de transfrutosilação. Frutosiltransferase possui atividade de transfrutosilação em altas quantidades de sacarose, hidrolisando a sacarose nas ligações þ-(1-2) e transferindo o radical frutosil para outra molécula de sacarose formando os frutooligossacarídeos (FOS) e liberando glicose. Estas enzimas são amplamente utilizadas nas indústrias de alimentos para a produção de xarope de frutose e frutooligossacarídeo. Ambas as enzimas podem ser produzidas por diferentes microrganismos, porém os fungos se destacam, principalmente as espécies do gênero Aspergillus. Este trabalho teve como objetivo a otimização das condições de cultivo para a produção de invertase e frutosiltransferase por uma nova linhagem de Aspergillus carbonarius PC-4, a caracterização das condições de cultivo, bem como a caracterização bioquímica da enzima frutosiltransferase produzida em condições submersas. A otimização da produção de invertase foi obtida utilizando metodologia simplex lattice onde a concentração de coroa de abacaxi e extrato de levedura proporcionaram um aumento de 1,67 vezes (9,44 U/mL). A otimização da produção de frutositransferase foi obtida utilizando DCCR. As condições físico-químicas para a produção de invertase proporcionaram uma produção de 18,67 U/mL de invertase sob agitação 180 rpm, temperatura 20 oC e pH 5,5, após 72 horas de cultivo. Os parâmetros da fermentação nestas condições foram de YP/s = 1184,82 U/g e PP = 4,41 U/h. Para a produção de frutosiltransferase, as melhores condições de cultivo foram obtidas utilizando metodologias Plackett & Burman e Delineamento Composto Central Rotacional onde a concentração de coroa de abacaxi e nitrato de amônio proporcionaram um aumento de 1,77 vezes (66,46 U/mL). A produção máxima foi obtida após 72 horas de cultivo a 28 °C sob agitação 180 rpm e pH 6. As propriedades bioquímicas da frutosiltransferase mostraram que as melhores condições de reação são em pH 5 e temperatura 50°C. A enzima foi estável na temperatura de 40 °C, cuja meia vida (T1/2) foi de 1 hora. O uso da nova linhagem de Aspergillus carbonarius PC-4 para a produção das enzimas foi eficaz podendo futuramente ser aplicado para a produção de xarope de frutose e frutoligossacarídeos.