Produção de celulase por Bacillus smithii QT03 utilizando resíduos agroindustriais como fonte de carbono

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MetadadosDescriçãoIdioma
Autor(es): dc.contributorTeodoro, Carlos Eduardo de Souza-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0737023906214996-
Autor(es): dc.contributorMartinazzo, Ana Paula-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/0844276912218536-
Autor(es): dc.contributorPaes, Lilian Weitzel Coelho-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/6250137821020315-
Autor(es): dc.contributorIntorne, Aline Chaves-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/5000910174037991-
Autor(es): dc.contributorhttp://lattes.cnpq.br/8149331546624028-
Autor(es): dc.creatorVillanueva Gaete, Analyse-
Data de aceite: dc.date.accessioned2024-07-11T18:45:39Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2024-07-11T18:45:39Z-
Data de envio: dc.date.issued2022-12-06-
Data de envio: dc.date.issued2022-12-06-
Fonte completa do material: dc.identifierhttp://app.uff.br/riuff/handle/1/27187-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/capes/777008-
Descrição: dc.descriptionHoje em dia são estudadas tecnologias de utilização de resíduos agroindustriais no desenvolvimento de bioprocessos, por exemplo para produção de biocombustíveis, energia, plásticos e insumos nas indústrias de alimentos e bebidas. Um mercado de importância são as enzimas comerciais, produzidas por microrganismos que utilizam resíduos agroindustriais como nutrientes. A celulase é a terceira enzima mais utilizada em vários processos, detrás das proteases e amilases, cuja demanda está aumentando nas indústrias de detergentes, têxteis, de processamento de papel, de ração animal, de suco de frutas, alimentos e bebidas e biocombustíveis. As celulases são enzimas induzíveis sintetizadas por uma grande diversidade de microrganismos, incluindo fungos e bactérias durante seu crescimento em materiais celulósicos. O objetivo deste trabalho foi otimizar as condições de cultivo da bactéria Bacillus smithii QT03, uma bactéria pouco estudada, porém com características interessantes para aplicações biotecnológicas, para induzir a produção da enzima celulase (endo – β – 1,4 glucanase) e a caracterização parcial de celulase por ela produzida. Primeiramente foram avaliados parâmetros nutricionais (resíduos agroindústrias como fonte de carbono, fontes de nitrogênio e concentração das fontes nutricionais no meio de cultura), e processos físicos (tempo de incubação, volume de inóculo, temperatura, pH e velocidade de agitação). Para a caracterização da enzima foram avaliados os efeitos do pH, temperatura e tempo de incubação, e as estabilidades térmica e de pH da celulase. A produção de celulase na presença de bagaço de malte como fonte de carbono na concentração de 2% foi superior aos demais resíduos agroindustriais estudados. O extrato de carne como fonte de nitrogênio na concentração de 1,5% foi considerado como o ideal para a produção de celulase. No que se refere às condições físicas, verificou-se o tempo de 48 h como o melhor para a incubação do microrganismo B. smithii QT03 na temperatura de 35°C e 200 rpm de agitação. O volume de inóculo ótimo foi de 2% da bactéria no meio de cultura. A celulase produzida por B. smithii QT03 alcançou a máxima atividade enzimática em 30 minutos com pH 7 de incubação do meio reacional e conservou o 70% de atividade por 24 h quando a celulase foi incubada em pH 6. Observou-se também a característica termofílica da enzima por ter alcançado a atividade máxima a 70°C no meio reacional e termoestável por conservar o 100% de atividade quando incubada a 55°C por 3 h e 58% de atividade a 60°C por 24 h. Segundo os resultados obtidos neste trabalho, a celulase produzida por B. smithii QT03 utilizando bagaço de malte como fonte de carbono apresenta características interessantes para continuar com a caracterização total e purificação de celulase para possíveis aplicações nas indústrias. Este é o primeiro trabalho que evidencia a produção de celulase pela bactéria B. smithii QT03, destacando seu potencial biotecnológico.-
Descrição: dc.descriptionOrganização dos Estados Americanos-
Descrição: dc.descriptionNowadays, technologies for the use of agro-industrial residues in the development of bioprocesses are being studied, for example for the production of biofuels, energy, plastics and inputs in the food and beverage industries. A market of importance is commercial enzymes, produced by microorganisms that use agro-industrial residues as nutrients. Cellulase is the third most used enzyme in several processes, behind proteases and amylases, whose demand is increasing in the detergents, textiles, paper processing, animal feed, fruit juice, food and beverage and biofuel industries. Cellulases are inducible enzymes synthesized by a wide variety of microorganisms, including fungi and bacteria during their growth in cellulosic materials. The objective of this work was to optimize the culture conditions of the bacterium Bacillus smithii QT03, a bacterium little studied but with interesting characteristics for biotechnological applications, to improve the production of the cellulase enzyme (endo - β - 1,4 glucanase) and the partial characterization of cellulase produced by it. Firstly, nutritional parameters were evaluated (agro-industrial waste as a carbon source, nitrogen sources and concentration of nutritional sources in the culture medium), and physical processes (incubation time, inoculum volume, temperature, pH and agitation speed). For the characterization of the enzyme, the effects of pH, temperature and incubation time and concentration of the enzyme and substrate on cellulase activity and thermal and pH stability of cellulase were evaluated. The production of cellulase in the presence of malt bagasse as a carbon source at a concentration of 2% was higher than the other agro-industrial residues studied. Meat extract as a source of nitrogen at a concentration of 1.5% was considered ideal for the production of cellulase. With regard to physical conditions, the 48 h time was found to be the best time for the incubation of the microorganism B. smithii QT03 at a temperature of 35°C and 200 rpm of agitation. The optimal inoculum volume was 2% of the bacteria in the culture medium. The cellulase produced by B. smithii QT03 reached maximum enzymatic activity in 30 minutes with pH 7 of incubation of the reaction medium and conserved 70% of activity for 24 h when the cellulase was incubated at pH 6. The thermophilic characteristic was also observed of the enzyme for having reached maximum activity at 70°C in the reaction medium and thermostable for conserving 100% activity when incubated at 55°C for 3 h and 58% activity at 60°C for 24 h. According to the results obtained in this work, the cellulase produced by B. smithii QT03 using malt bagasse as a carbon source presents interesting characteristics to continue with the total characterization and purification of cellulase for possible applications in the industries. This is the first study that shows the production of cellulase by the bacterium B. smithii QT03, highlighting its biotechnological potential.-
Descrição: dc.description112 p.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
Idioma: dc.languagept_BR-
Direitos: dc.rightsOpen Access-
Direitos: dc.rightsCC-BY-SA-
Palavras-chave: dc.subjectBiotecnologia de microrganismos-
Palavras-chave: dc.subjectOtimização de meio de cultura-
Palavras-chave: dc.subjectCaracterização de celulase-
Palavras-chave: dc.subjectEndo-β-1,4 glucanase-
Palavras-chave: dc.subjectMicrorganismos-
Palavras-chave: dc.subjectBactérias-
Palavras-chave: dc.subjectFontes de carbono-
Palavras-chave: dc.subjectBagaço de malte-
Palavras-chave: dc.subjectProdução de celulase-
Palavras-chave: dc.subjectResíduo agroindustrial-
Palavras-chave: dc.subjectTecnologia Ambiental-
Palavras-chave: dc.subjectProdução intelectual-
Palavras-chave: dc.subjectBiotechnology of microorganisms-
Palavras-chave: dc.subjectOptimization of culture medium-
Palavras-chave: dc.subjectCellulase characterization-
Palavras-chave: dc.subjectEndo-β-1,4glucanase-
Palavras-chave: dc.subjectMicroorganisms-
Palavras-chave: dc.subjectBacteria-
Palavras-chave: dc.subjectCarbon sources-
Palavras-chave: dc.subjectMalt bagasse-
Título: dc.titleProdução de celulase por Bacillus smithii QT03 utilizando resíduos agroindustriais como fonte de carbono-
Tipo de arquivo: dc.typeDissertação-
Aparece nas coleções:Repositório Institucional da Universidade Federal Fluminense - RiUFF

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