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Uso de bagaço de caju como suporte para a imobilização de lipase do tipo B de Candida antarctica: aplicação na síntese de R-indanol / Use of the cashew apple bagasse as a support to immobilize the type B lipase of Candida antarctica: application R-indanol sintase

Souza, Ticiane Cavalcante de 25 February 2016 (has links)
SOUZA, T. C. Uso de bagaço de caju como suporte para a imobilização de lipase do tipo B de Candida antarctica: aplicação na síntese de R-indanol. 2016. 159 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) – Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016. / Submitted by Hohana Sanders (hohanasanders@hotmail.com) on 2016-05-06T16:06:34Z No. of bitstreams: 1 2016_dis_tcsouza.pdf: 3089606 bytes, checksum: 2da8d2ba5e854077f6393ba202c94362 (MD5) / Approved for entry into archive by Marlene Sousa (mmarlene@ufc.br) on 2016-05-25T17:53:16Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2016_dis_tcsouza.pdf: 3089606 bytes, checksum: 2da8d2ba5e854077f6393ba202c94362 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-05-25T17:53:16Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2016_dis_tcsouza.pdf: 3089606 bytes, checksum: 2da8d2ba5e854077f6393ba202c94362 (MD5) Previous issue date: 2016-02-25 / The cashew apple bagasse (CAB), an agroindustrial wastes, was used as a support for the immobilizing of lipase kind B de Candida antarctica (CALB). After treatment with alkaline hydrogen peroxide (AHP), CAB - AHP was f unctionalized with glycidol (GLY ), epichlorohydrin (EPI), glycidol – ethylenediamine - glutaraldehyde (GEG) 5% and 10% and then, characterized through analysis of the Scanning Electron microscopy ( MEV ) and Red Infra Fourier Transform (FTIR). The biocatalysts produced at pH 10 (25 mM, 25 °C, 0.5% Triton® X - 100) and at pH 7 (5 mM, 100 mM, 25 °C, 0.5% Triton® X - 100), were characterized with respect to thermal stability, stability in the presence of organic solvents, pH relationship and hydrolytic activity. The derivatives were applied in the enzymatic kinetic resolution of rac - acetate indanila (30 °C, 24h, 250 rpm). The biocatalyst produced at pH 10.0, CAB - GLI and CAB - EPI showed high swelling and low catalytic activity (0.22 ± 0.19 U/g and 0.21 ± 0.22 U/g) respectively. The CAB - GEG 5%, in the presence and in the absence of 0.5% Triton® X - 100, showed high catalytic activities (21.8 ± 0.52 U/g 38.8 ± 0.37 U/g) and high immobilization yields (95.1% and 97.1%), respectively. The longest times of half - life t 1/2 were obtained under as say conditions at 60 °C and pH 5.0, 32.9 minutes for the immobilized prepared in the absence of Triton® X - 100 and 29.8 minutes with addition of detergent. The stability in the presence of tetrahydrofuran solvent (THF) was best achieved when the derivative was prepared with addition of 0 .5% Triton® X - 100, showing t 1/2 of 60 minutes. For the derivatives produced at pH 7.0, CAB - GEG 10% (5 mM) in the presence of detergent showed enzymatic activity of 29.62 ± 0 74 U / g. This derivative showed the best immobilization parameters in assays at pH 7.0. The most sta ble derivative at 60 °C showed t 1/2 of 100.7 minutes (CAB - GEG 10%, 5 mM at pH 5.0). For the stabilities to organic solvents in the presence of tetrahydrofuran, the biocatalyst obtained in higher i onic strength conditions (100 mM) and in the presence of detergent was the most stable, t 1/2 129.7 minutes. The derivatives were applied in the enzymatic kinetic resolution of rac - acetate indanol, showing high conversion values (50%). They can be applied i n the production of intermediates used in drug formulations, such as Rasagiline Mesylate, indicated for the management of Parkinson's disease / O bagaço de caju (CAB), um resíduo agroindustrial, foi utilizado como suporte para o processo de imobilização da lipase do tipo B de Candida antarctica (CALB). Após tratamento com peróxido de hidrogênio em meio alcalino (AHP), o CAB - AHP foi funcionalizado com glicidol (GLI), epicloridrina (EPI), glicidol – etilenodiamina- glutaraldeído (GEG) 5% e 10%, e em seguida, caracterizados através das análises de Microscopia Eletrônica de Varredura (MEV) e Infra Vermelho com Transformadas de Fourier (FTIR). Os biocatalisadores produzidos a pH 10 (25 mM, 25 °C, 0,5% de Triton® X-100) e pH 7 (5 mM, 100 mM, 25 °C, 0,5% de Triton® X-100), foram caracterizados quanto a estabilidade térmica, estabilidade na presença de solventes orgânicos, relação pH e atividade hidrolítica. Os derivados foram aplicados na resolução cinética enzimática do rac- acetato de indanila (30 °C, 24h, 250 rpm). Os biocatalisadores produzidos a pH 10,0, CAB- GLI e CAB- EPI apresentaram elevado intumescimento e baixa atividade catalítica (0,22 ± 0,19 U/g e 0,21 ± 0,22 U/g), respectivamente. O CAB- GEG 5% (na presença e ausência de 0,5% de Triton® X-100) apresentou elevadas atividades catalíticas (21,8 ± 0,52 U/g e 38,8 ± 0,37 U/g) e rendimentos de imobilização (95,1% e 97,1%), respectivamente. Os maiores tempos de meia- vida (t1/2) foram obtidos nas condições de ensaio a 60 °C e pH 5,0, em 32,9 minutos para o imobilizado preparado na ausência de Triton® X-100 e 29,8 minutos com adição de detergente. A estabilidade na presença do solvente tetrahidrofurano (THF) foi melhor atingida quando o derivado foi preparado com adição de 0,5% de Triton® X-100, apresentando t1/2 de 60 minutos. Para os derivados produzidos a pH 7,0, o CAB- GEG 10% (5 mM) na presença de detergente, a atividade enzimática foi de 29,62 ± 0,74 U/g, sendo este o derivado que apresentou melhores parâmetros de imobilização nos ensaios a pH 7,0. O derivado mais estável a 60 °C apresentou t1/2 de 100,7 minutos (CAB- GEG 10%, 5 mM a pH 5,0). Para as estabilidades a solventes orgânicos na presença de tetrahidrofurano, o biocatalisador obtido na condição de maior força iônica (100 mM) e presença de detergente foi o mais estável, t1/2 de 129,7 minutos. Os derivados foram aplicados na resolução cinética enzimática do rac- acetato de indanol apresentando elevados valores de conversão (50%), podendo ser aplicados na produção de intermediários utilizados nas formulações de medicamentos, como o Mesilato de Rasagilina indicado para o controle do Mal de Parkinson (MP).
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Enzimas produzidas durante os diferentes estágios de fermentação das sementes de cupuaçu (theobroma grandiflorum (willdenow ex sprengel) schumann)

Garcia, Izabella Pinto 26 September 2010 (has links)
Made available in DSpace on 2015-04-22T22:17:32Z (GMT). No. of bitstreams: 1 DISSERTACAO-IZABELLE PINTO.pdf: 1098514 bytes, checksum: 770a915e1472a52e0bb9eb26759a1fea (MD5) Previous issue date: 2010-09-26 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado do Amazonas / The cupuassu plant (Theobroma grandiflorum (Willdenow ex Sprengel) Schumann) is widespread in the wild or cultivated form throughout the north of Brazil. The fruit contains an average of 32 seeds per fruit, corresponding 20% to 30% of the fruit, but they are usually discarded, although they can be used to produce a kind of chocolate called "cupulate", using the same process of cocoa (Theobroma cacao L.), except the step to remove the pulp until obtain the fermented and dried seeds, because they belong to the same genus. Fermentation of cocoa and cupuaçu beans involves microbial processes and the action of enzymes that act on the physical, chemical and biochemical reactions responsible for developing the precursors of the flavor and taste of chocolate. Among these changes can be noted the hydrolysis of proteins to form peptides and amino acids and the hydrolysis of sucrose on glucose and fructose. The products of these reactions during roasting, by means of the Maillard reaction, contribute to the formation of the flavor of chocolate. Due to lack of information about the action of enzymes in fermented cupuassu seeds, the objective of this study was to determine the enzymes present during the different stages of fermentation of cupusassu seeds (Theobroma grandiflorum (Willdenow ex Sprengel) Schumann) and also analyze variations in temperature, pH and acidity during the process and establish the relationship with the production of these enzymes during fermentation. The fermentation of cupuassu beans was carried in wooden boxes with a capacity of 25 kg for a period of 7 days, according to the recommendations proposed by Venturieri (1988). The seeds, every 24 hours, were removed from the surface, middle and bottom of the boxes for the determination of pH and acidity and to make acetone powder which was used as a source of enzymes. It was detected the presence of amylase, cellulase, invertase, pectinesterases, polygalacturonase, peroxidase, polyphenol oxidases, proteases and lipases. The maximum temperature of cupuassu seeds was 46.7 º C after 72 h of fermentation. The mean pH and acidity were inversely proportional with the pH ranged from 3.92, on zero time, to 6.32 after 168 h of fermentation and the average acidity ranged from 17.29 to 4.89 meq NaOH / 100 g of dry seed. All the enzymes, except protease, showed maximum enzyme activity in the first 72 hours of fermentation, coinciding with the anaerobic phase of fermentation, where temperatures ranged from 35 to 47 °C and pH varied from 4.2 to 4.6. There was a correlation between the enzymatic activity of alpha-amylase, beta-amylase, peroxidase and polygalacturonase with the fermentation time and also with the pH and acidity measured during the 7 days of fermentation cupuassu beans. The temperature did not exert any influence on the activity of these enzymes. The Invertase and pectniesterase were influenced only by the fermentation temperature. The other parameters had no effect on enzyme activity of these enzymes. The incubation time, pH, temperature and acidity measured during the 168 hours of cupuassu seeds fermentation had no significative influence on the enzymatic activity of cellulase, lipase, protease and polyphenoloxidase. / O cupuaçuzeiro (Theobroma grandiflorum (Willdenow ex Sprengel) Schumann) se encontra disseminado, em estado silvestre ou cultivado, por toda a região Norte. O fruto contém em média 32 sementes por fruto e estas correspondem de 20 a 30% do fruto, porém são geralmente descartadas, apesar de poderem ser usadas na fabricação de um tipo de chocolate, denominado cupulate , seguindo-se o mesmo processo do cacau (Theobroma cacao L.), pois pertencem ao mesmo gênero, excetuando-se a etapa de despolpamento, até obtenção das sementes fermentadas e secas. A fermentação das sementes de cacau e cupuaçu envolve processos microbianos e ação de enzimas que atuam nas reações físico-químicas e bioquímicas responsáveis pelo desenvolvimento dos precursores do sabor e aroma do chocolate. Dentre estas modificações pode-se ressaltar a hidrólise de proteínas formando peptídeos e aminoácidos e a hidrólise da sacarose em glicose e frutose. Os produtos destas reações durante a torrefação, por meio da reação de Maillard, contribuem para a formação do flavor do chocolate. Devido à ausência de informações sobre a ação de enzimas em sementes de cupuaçu fermentadas, este estudo teve como objetivo determinar as enzimas presentes durante as diferentes fases de fermentação das sementes do cupuaçu (Theobroma grandiflorum (Willdenow ex Sprengel) Schumann) e, também, analisar as variações de temperatura, pH e acidez durante o processo, estabelecendo uma relação com a produção dessas enzimas durante a fermentação. A fermentação das sementes de cupuaçu foi realizada em caixas de madeira com capacidade de 25kg por um período de 7 dias, de acordo com as recomendações propostas por Venturieri (1988). As sementes, a cada 24h, foram retiradas da superfície, meio e fundo das caixas, para a determinação de pH e acidez e produção do pó cetônico que foi utilizado como fonte de enzimas, tendo sido detectadas a presença de amilases, celulases, invertases, pectinesterases, poligalacturonases, peroxidases, polifenoloxidases, proteases e lipases. Durante a fermentação, a temperatura máxima foi registrada nas 72 h de fermentação, os comportamentos do pH e da acidez foram inversamente proporcionais, tendo o pH aumentado de 3,92 no tempo zero para 6,32 nas 168 h de processo fermentativo, e a acidez baixou de 17,29 para 4,89 meq de NaOH/100 g de semente seca. A celulase e a poligalacturonase tiveram atividade máxima nas 48 h de fermentação com aumento de 57 % e 13 % da atividade inicial. A pectinesterase não teve variações significativas da atividade. A ação da invertase variou conforme a temperatura, apresentando média de maior atividade nas 72 h de processo fermentativo. Com relação às amilases, obteve-se perfis diferentes, sendo que a a-amilase mostrou-se inativa a partir de 96 h de fermentação enquanto que a b-amilase foi ativa durante todo o processo. As proteases revelaram dois picos de atividade, nas 24 e 120 h, podendo significar a presença de dois tipos de enzimas proteolíticas. As polifenoloxidases e as peroxidases tiveram maior atividade com 24 h de fermentação e apresentaram atividades médias inferiores às encontradas em fermentações com sementes de cacau. A lipase apresentou maior média de atividade com 72 h de fermentação.

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