Produção, propriedades bioquímicas de amilase do Aspergillus sp. B7 e hidrólise de diferentes substratos visando aplicabilidade na indústria de alimentos

dc.contributor.authorAmorim, Ingrid Cristina Santos
dc.contributor.institutionUniversidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)pt_BR
dc.date.accessioned2025-04-11T18:59:06Z
dc.date.issued2024
dc.descriptionBanca de defesa: Benassi, Vivian Machado; Schmiele, Marcio; Lucas, Rosymar Coutinho de; Pinto, Nisia Andrade Villela Dessimoni (Orientadora: Benassi, Vivian Machado/Coorientador: Schmiele, Marcio). Data de defesa: 2024-02-21pt_BR
dc.description.abstractOs fungos filamentosos são amplamente reconhecidos, visto que a sua busca tem ganhado destaque devido à valiosa reserva de material genético que oferecem. Esses microrganismos, caracterizados por suas estruturas filamentosas, desempenham papéis cruciais em ecossistemas naturais, bem como em setores industriais e de pesquisa. A investigação detalhada desses fungos oferece resultados não apenas sobre a biologia microbiana, mas, também, sobre a otimização de suas atividades metabólicas para aplicações em processos e produtos biotecnológicos. Por essa razão, buscou-se otimizar a produção de amilases pelo fungo filamentoso Aspergillus sp. B7 e realizar a caracterização bioquímica da enzima, além de avaliar sua eficiência na hidrólise do amido para obtenção de açúcares fermentáveis. Diversos parâmetros de cultivo foram analisados, incluindo o meio de cultura, tempo de crescimento do fungo, fontes de nitrogênio, sais, pH inicial do meio, diferentes concentrações de inóculo e fontes de carbono. Além disso, as amilases foram caracterizadas, analisando o efeito da temperatura e pH na estabilidade da enzima, efeito de diferentes íons e substratos na reação, a variação nas concentrações de glicose, assim como, a presença de diferentes enzimas no extrato bruto enzimático. Os resultados indicaram que o microrganismo em estudo, obteve a maior atividade amilolítica no meio submerso Carvalho-Peixoto (CP), durante 96 horas de crescimento, à 30oC, selecionando o extrato de levedura como a melhor fonte de nitrogênio, o amido soluvél como a fonte de carbono e os sais Khanna como fonte de sais, em seguida, padronizou-se o pH inicial do meio em pH 5,0. As amilases caracterizadas apresentaram um ponto ótimo de atividade à 55 oC em pH 5,5, com atividade enzimática em torno de 0,326 ± 0,003 U/mL-1, com estabilidade ás temperaturas de 50 oC e 55 oC e alta atividade na faixa de pH em 5,0; 5,5 e 6,0. As enzimas em estudo foram capazes de hidrolisar diferentes substratos como amido soluvél, casca de mandioca e casca de inhame, além de apresentar alta atividade enzimática na presença de diferentes íons e concentrações de glicoses. Por fim, ao analisar as diferentes enzimas contidas no extrato bruto, pode-se observar a presença apenas da amilase. Os resultados obtidos demostraram que o fungo filamentoso em estudo apresentou um potencial significativo para a produção enzimática, demonstrando características do meio de cultura interessante, como alta atividade, condições de cultivo simples e fontes de carbonos alternativas, o que as torna potencialmente úteis em diferentes aplicações industriais. Assim como, estabilidade em diferentes temperaturas e pHs, e hidrólise de diferentes substratos. Diante do exposto, fica claro que ao compreender quais condições favorecem o crescimento e a atividade enzimática do microrganismo é possível explorar abordagens mais eficientes e direcionada para futuras aplicações industriais.pt_BR
dc.description.abstractsThe search for filamentous fungi has gained recognition, as they offer a valuable reserve of genetic material. These microorganisms, characterized by their filamentous structures, play crucial roles in natural ecosystems as well as in industrial and research sectors. Detailed investigation of these fungi provides results not only on microbial biology, but also on the optimization of their metabolic activities for applications in biotechnological processes and products. For this reason, we sought to optimize the production of amylases by the B7 filamentous fungus, and carry out the biochemical characterization of the enzyme, in a ddition to evaluating its efficiency in the hydrolysis of starch to obtain fermentable sugars. Several cultivation parameters were analyzed, including the culture medium, growth time, optimum temperature, nitrogen sources, salts, initial pH of the medium, different inoculum concentrations and carbon sources. Furthermore, amylases were characterized, analyzing the effect of temperature and pH on enzyme stability, the effect of different ions and substrates on the reaction, the variation in glucose concentrations, as well as the presence of different enzymes in the crude enzymatic extract. The results indicated that the microorganism under study obtained the highest amylolytic activity in the submerged medium Carvalho-Peixoto –CP, during 96 hours of growth, at a temperature of 30 oC, selecting yeast extract as the best source of nitrogen, soluble starch as the carbon source and Khanna salts as the salt source, then the initial pH of the medium was standardized to pH 5.0. The characterized amylases showed an optimum point of activity at 55 oC at pH 5.5, with enzymatic activity around 0.326 ± 0.003 U/mL-1, with stability at temperatures of 50 oC and 55 oC and high activity in the pH range of 5.0 , 5.5 and 6.0. The enzymes under study were capable of hydrolyzing differ entsubstrates such as soluble starch, cassava peel and yam peel, in addition to showing high enzyme activity in the presence of different ions and glucose concentrations. Finally, when analyzing the different enzymes contained in the crude extract, the presence of only the amylase enzyme can be observed. The results obtained demonstrate that the filamentous fungus under study has a significant potential for enzyme production. Demonstrating interesting culture medium characteristics, such as high activity, simple cultivation conditions and alternative carbon sources, which make them potentially useful in different industrial applications. As well as stability at different temperatures and pHs, and hydrolysis of different substrates. In view of the above, it is clear that by understanding which conditions favor the growth and enzymatic activity of the microorganism, it is possible to explore more efficient and targeted approaches for future industrial applications.en
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais (FAPEMIG) Universidade Federal dos Vales Jequitinhonha e Mucuri (UFVJM)pt_BR
dc.description.thesisDissertação (Mestrado) – Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, 2024.pt_BR
dc.identifier.citationAMORIM, Ingrid Cristina Santos. Produção, propriedades bioquímicas de amilase do Aspergillus sp. B7 e hidrólise de diferentes substratos visando aplicabilidade na indústria de alimentos. 2024. 86 p. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Programa de Pós-graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Universidade Federal dos Vales do Jequitinhonha e Mucuri, Diamantina, 2024.pt_BR
dc.identifier.urihttp://localhost:4000/handle/123456789/3637
dc.language.isopor
dc.publisherUFVJMpt_BR
dc.rightsOpen Accessen
dc.rightsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 4.0 Brazilen
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dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/deed.pt
dc.subjectFungos filamentosos
dc.subjectEnzimas
dc.subjectAmilases
dc.subjectOtimização
dc.subjectFilamentous fungi
dc.subjectEnzymes
dc.subjectAmylases
dc.subjectOptimization.
dc.titleProdução, propriedades bioquímicas de amilase do Aspergillus sp. B7 e hidrólise de diferentes substratos visando aplicabilidade na indústria de alimentospt_BR
dc.typeThesisen

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