Estágio realizado na UNICER-Bebidas de Portugal, SGPS, SA sob orientação na empresa do Eng.º Luís Carlos Matos / Tese de mestrado integrado. Engenharia Química. Faculdade de Engenharia. Universidade do Porto. 2008

Con el objetivo de determinar su potencial como cepas productoras de uno de los componentes del complejo enzimático celulasa: las exoglucanasas, se evaluaron inicialmente 104 cepas de hongos celulolíticos aislados de muestras de tierra con hojarascas de las provincias de Huaylas y Huaraz. De estas cepas, 10 (9,6%) fueron aisladas en el año 2000; las 94 cepas restantes (90,4%) en 1990. Estas últimas fueron reactivadas en medio APD y sólo 43 cepas (45,7%) fueron verificadas como celulolíticas por su desarrollo en sustratos celulósicos. La actividad de exoglucanasas de las cepas celulolíticas se determinó cualitativamente mediante la evaluación del grado de desintegración del papel filtro en cultivos en medio Czapeck. Los sobrenadantes libres de células de estos cultivos se utilizaron para evaluar la pérdida de peso en 100 mg de papel filtro (para cada sobrenadante). En base a estos resultados se seleccionaron presuntivamente 25 cepas (55,6%), las que fueron cultivadas en medio Czapeck con papel filtro (0,5%) como única fuente de carbono. A partir de estos cultivos se realizó la evaluación cuantitativa de la actividad de exoglucanasas utilizando los sobrenadantes libres de células, mediante la actividad sobre papel filtro(APF). Para determinar esta actividad se cuantificaron los azúcares reductores por el método de Nelson(1944) y Somogyi. Las cepas con niveles mayores a 0,1 UI/ml de actividad exoglucanasa fueron seleccionadas y se evaluó su producción en medio Czapeck con diferentes fuentes de carbono (algodón,celulosa y papel filtro), asi como también la actividad de exoglucanasas en medio Czapeck y medio Mandels, determinandose además biomasa, pH y proteínas solubles. / --- Were analyzed one hundred and four native fungi isolated of samples of ground with dead leaves from Huaylas and Huaraz provinces, with regarding their potential as producing strains of one of the enzymes of the cellulase complex: the exoglucanases. Of these strains, ten were isolated lately(2000 year) and ninety four in the 1990 year; the latter were reactivate in PDA media and just fourty three strains were verified like cellulolytic by their growth in cellulosic substrates. The exoglucanases activity of the cellulolytic strains was determined in qualitative form by means the filter paper desintegration in cultivations in Czapeck media. The loss in weight of insoluble substrate was evaluated with the culture filtrates. Twenty five fungal (55,6%) strains were selected and evaluated in quantitative form by means filter paper activity (FPA), measuring the reducing sugar produced by the Nelson (1944) and Somogyi method. / Tesis

Los difenoles son compuestos con alto valor comercial por su capacidad antioxidante que se obtienen a partir de la hidroxilación de monofenoles. Dos enzimas se encargan de esta bioconversión, tirosinasa, también llamada polifenol oxidasa en plantas, y fenol hidroxilasa. Hasta el momento, no se han descrito procesos biocatalíticos eficientes para la obtención de difenoles. Por tanto, el objetivo de este proyecto de tesis es la obtención, mediante purificación y clonación, de polifenol oxidasa/tirosinasa y fenol hidroxilasa de tres fuentes separadas en la escala filogenética y el estudio de la capacidad de biosíntesis de estas enzimas ya sea mediante inmovilización enzimática en diferentes soportes o mediante un sistema de bioconversión de células transformadas completas. Los substratos utilizados, fenol y tirosol, tienen gran importancia comercial. El primero es un compuesto altamente contaminante en refinerías petrolíferas y plantas petroquímicas, y el segundo, da lugar tras su hidroxilación al hidroxitirosol, un nutracéutico de alto valor añadido con gran capacidad antioxidante y que estabiliza al aceite de oliva. El sistema de células transformadas completas permitió bioconversiones de los monofenoles en sus correspondientes difenoles del 100% por vez primera en la bibliografía.

De los 120 microorganismos aislados de suelos de cítricos de la localidad de Huaral, se identificaron 46 cepas con capacidad de hidrólisis sobre el almidón que representan el 38.33%, existiendo un predominio de B. circulans, con 28.33%; B. Firmus, 23.91%; Faenibacillus spp. 17.39%; B. coagulns, 15.22%,; B. megaterium, 8.70%; B. alvei, 4.35%; B. Lentus, 2.17%. En la fermentación conducida en matraz agitado con caldo almidón modificado según Achi, (1992) B. megaterium MFFB-UNMSM-39 alcanza la mayor actividad de amilasa con 16.10 U/mL., a 45ºC, pH 7.5, y 150 rpm; mientras que en biorreactor de tanque agitado registra una producción de 25.38 U/mL. a 45ºC, pH 7.5, 150 rpm, y 1.5 vvm, que representa un incremento de 9.28 U/mL. (57.63%) por efecto de la aereación y agitación. En el screening al evaluar los ingredientes del sustratos almidón de yuca a 45ºC; pH 7.5; 75 rpm y 1.5 vvm, se encuentra significancia estadística con un α = 0.05, para almidón de yuca; extracto de levadura; citrato de sodio y cloruro de calcio. En la etapa de optimización ascendente, cuando los factores se incrementa en base al cloruro de calcio en 0.3 g/L, se logra incrementar la producción de amilasa y se acorta el periodo de latencia. En la etapa de optimización final se ha encontrado los valores óptimos de los factores; almidón de yuca (X1 = 25.41 g) y cloruro de calcio (X2 = 2.87 g), estos valores corresponden a la cima de la superficie respuesta descrita por el modelo matemático estimado. La enzima amilasa en biorreactor de tanque agitado con caldo almidón almidón de yuca tanto en la fase del screening, optimización ascendente, y optimización final, fueron de 27.40 U/mL; 32.84 U/mL; 33.22 U/mL respectivamente, y la aparición de la producción de amilasa se observó a las 20 horas hacia finales de la fase logarítmica, incrementándose rápidamente de las 28 a las 40 horas y de las 28 a las 36 horas en la fase estacionaria, alcanzando la máxima producción a las 60 horas, para el Screening y optimización ascendente; sin embargo en la optimización final, la enzima hace su aparición a las 16 horas hacia finales de la fase logarítmica, incrementándose aceleradamente de las 24 a las 36 horas para alcanzar su máxima producción a las 60 horas en la fase estacionaria. / Of the 120 isolated microorganisms of floors of citric of the town of Huaral, 46 stumps were identified with hidrólisis capacity on the starch that they represent 38.33%, existing a prevalence of B. circulans, with 28.33%; B. Firmus, 23.91%; Faenibacillus spp. 17.39%; B. coagulns, 15.22%,; B. megaterium, 8.70%; B. alvei, 4.35%; B. Lentus, 2.17%. In the fermentation driven in upset flask with broth starch modified according to Achi, (1992) B. megaterium MFFB-UNMSM-39 reaches the biggest amylase activity with 16.55 U/mL., at 45ºC, pH 7.5, and 150 rpm; while in biorreactor of upset tank it registers a production of amylase with 25.38 U/mL., at 45ºC, pH 7.5, and 150 rpm; that represents an increment of 57.82% for effect of the aereación and agitation. In the screening when evaluating the ingredients of the substrates cassaava starch to 45ºC; pH 7.5; 75 rpm and 1.5 vvm, It meets statistical significance with α = 0.05, for cassava starch; yeast extract; sodium of citrate and chloride of calcium. In the stage of upward optimization, when the chloride of calcium is increased in 0.3 g/L, the amylase production is increased in 1% and shortens the period of latency. In the stage of final optimization has been the good values of those factors; yucca starch (X1 = 25.41 g) and chloride of calcium (X2 = 2.87 g), these values correspond to the summit of the surface answer described by the dear mathematical pattern. The enzyme amylase in biorreactor upset tank with broth starch so much of the screening, upward optimization, and final optimization, the maximum productions of the amylase enzyme were of 27.40 U/mL; 32.84 U/mL; 33.22 U/mL respectively, and the appearance of the amylase production was observed at the 20 hours toward final of the logarithmic phase, increased fasted at the 28 at 40 hours and 28 at 36 hours reaching the maximum production at the 60 hours in the stationary phase for screening and upward optimization; however in the final optimization the enzyme appears at the 16 hours toward final of the logarithmic phase, increased fasted at the 24 at 36 hours for to reach the maximum production at the 60 hours in the stationary phase.

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Mestre -- Escola Nacional de Saude Publica, Rio de Janeiro, 2003.

Made available in DSpace on 2013-08-07T18:41:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 000448460-Texto+Completo-0.pdf: 1711084 bytes, checksum: 65dd3daa12164398aab7aa839028c683 (MD5) Previous issue date: 2013 / Tuberculosis remains as one of the main cause of mortality worldwide due to a single infectious agent, Mycobacterium tuberculosis. The aroK-encoded Mycobacterium tuberculosis Shikimate Kinase (MtSK), shown to be essential for survival of bacilli, catalyzes the phosphoryl transfer from ATP to the carbon-3 hydroxyl group of shikimate (SKH), yielding shikimate-3-phosphate and ADP. Here we present purification to homogeneity, and oligomeric state determination of recombinant MtSK. Biochemical and biophysical data suggest that the chemical reaction catalyzed by monomeric MtSK follows a rapid-equilibrium random order of substrate binding, and ordered product release. Isothermal titration calorimetry (ITC) for binding of ligands to MtSK provided thermodynamic signatures of non-covalent interactions to each process. A comparison of steady-state kinetics parameters and equilibrium dissociation constant value determined by ITC showed that ATP binding does not increase the affinity of MtSK for SKH. In addition, there appears to be a positive free energy coupling of 3. 2 kJ mol-1 for SKH binding to MtSK:Mg2+ATP binary complex, which suggest that ATP displays negative cooperativity for SKH binding. We suggest that MtSK would more appropriately be described as an aroL-encoded type II shikimate kinase. Our manuscript also gives thermodynamic description of SKH binding to MtSK and data for the number of protons exchanged during this bimolecular interaction. The negative value for the change in constant pressure heat capacity (ΔCp) and molecular homology model building suggest a pronounced contribution of desolvation of non-polar groups upon binary complex formation. Thermodynamic parameters were deconvoluted into hydrophobic and vibrational contributions upon MtSK:SKH binary complex formation. Data for the number of protons exchanged during this bimolecular interaction are interpreted in light of astructural model to try to propose the likely amino acid side chains that are the proton donors to bulk solvent following MtSK:SKH complex formation. / A tuberculose se mantém como uma das principais causas de mortalidade ao redor do mundo devido a um único agente infeccioso, o Mycobacterium tuberculosis. O gene aroK que codifica a enzima Chiquimato quinase de Mycobacterium tuberculosis (MtSK), que se mostrou essencial para a sobrevivência do bacilo, catalisa a transferência de um grupo fosforil do ATP para o chiquimato (SKH), resultando em chiquimato-3-fosfato e ADP. O presente trabalho apresenta a purificação da proteína MtSK até a homogeneidade e a determinação de seu estado oligomérico em solução. Estudos bioquímicos e biofísicos apresentados nesta tese sugerem que a reação catalisada pela MtSK monomérica segue um mecanismo de equilíbrio rápido ordenado aleatório na adição dos substratos e uma liberação ordenada sequencial dos produtos. A análise por calorimetria de titulação isotérmica (ITC) das interações não covalentes da enzima MtSK com diferentes ligantes resultou na determinação de assinaturas termodinâmicas para cada um desses eventos de ligação.A comparação entre as constantes de afinidade obtidas por espectrofotometria e ITC demostraram que o ATP não aumenta a afinidade da proteína MtSK pelo SKH. Além disso, foi determinada em + 3,2 kJ mol-1 a energia livre de acoplamento do SKH ao complexo binário MTSK:Mg2+ATP, sugerindo que o ATP possui uma cooperatividade negativa em relação ao SKH. Esse trabalho sugere que a MtSK deveria ser mais apropriadamente descrita como uma chiquimato quinase do tipo II codificada pelo gene aroL. Adicionalmente, estre trabalho demonstra a descrição termodinâmica do SKH se ligando a MtSK aonde os resultados sugerem o número de prótons que estão sendo trocados durante a interação bimolecular.O valor negativo encontrado para a capacidade calorífica em pressão constante (ΔCp) e o modelo molecular por homologia criado sugerem uma pronunciada contribuição na dessolvatação de grupos apolares relacionados à formação do complexo. As constantes termodinâmicas foram separadas na contribuição hidrofóbica e vibracional relacionadas à formação do complexo binário MtSK:SKH. Os resultados obtidos relacionados à transferência de prótons durante a formação do complexo binário foram analisados tendo como referência o modelo estrutural da enzima MtSK construído neste trabalho. De acordo com as cadeias laterais que fazem contato com o SKH no modelo proposto, se pode indicar que os aminoácidos Arg58 e Arg136 atuam como fonte de prótons durante a formação do complexo binário.

Orientador: Valéria Marta Gomes do Nascimento / Banca: Pedro de Oliva Neto / Banca: Cintia Regina Rodrigues Carignatto / Banca: Aneli de Melo Barbosa / Banca: Jonas Contiero / Resumo: Com o desenvolvimento de uma metodologia de purificação não convencional de passo único ("MPU") obteve-se um fator de purificação de 46,5 vezes e recuperação de 53%, observando-se banda única de 32 kDa na eletroforese SDS-PAGE. A enzima purificada apresentou atividade frente a ácidos graxos com cadeias entre 8 e 20 carbonos, destacando-se a seletividade para os ácidos palmítico (16:0) e oleico (18:1). A lipase apresentou ligeira regiosseletividade para as posições externas sn-1 e sn-3 (ésteres primários) do triacilglicerol. A cinética da reação demonstrou que a enzima segue uma cinética de Michaelis-Menten, com valor de Km de 22 mmol e Vmax de 12,7 mmol/min/mg. O valor de kcat foi de 225 s-1 e a eficiência catalítica de 104 mol-1.s-1. A temperatura para atividade máxima foi de 55 °C, sendo razoavelmente estável a 60 °C, mantendo 60% da atividade após 1 h. A atividade máxima foi obtida na faixa de pH entre 4 e 9, mantendo 100% da atividade inicial após incubação por 1 h na faixa de pH entre 2,2 e 10,0. A estabilidade em solventes orgânicos foi estudada por incubação da enzima em solventes miscíveis e imiscíveis em água. A enzima manteve 100% da atividade inicial em tolueno, n-hexano e n-heptano e apresentou estabilidade de 78%, 76% e 90% quando incubada com 50% (v/v) de metanol, etanol e isopropanol. Com relação às aplicações em reações de interesse industrial, a lipase de B. lata apresentou comportamento predominantemente de hidrolase (90%) em detrimento a ação de aciltransferase. Para a síntese de ésteres de aroma produz o éster caprilato de isoamila com 45% de rendimento (24 h e 50 °C em n-hexano). Para a síntese de um éster de cera (oleil oleato, C36), apresentou 87% de rendimento (30 h, 55 °C). A obtenção de ácidos graxos epoxidados alcançou rendimento de 44,4% em reação quimio-enzimática de epoxidação do oleato de metila ... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: With the development of a non-conventional one-step purification methodology, was obtained a purification factor of 46.5 and recovery of 53%, noting single band of 32 kDa in SDS-PAGE. The purified enzyme showed activity against fatty acids with chains from 8 to 20 carbons, highlighting the preference for palmitic (16:0) and oleic acids (18:1). The lipase showed slight regioselectivity for external positions sn-1 and sn-3 (primary esters). The reaction kinetics showed that the enzyme follows a Michaelis-Menten model with Km value of 22 mmol and Vmax of 12.7 mmol/min/mg. The kcat value was 225 s-1 and the catalytic efficiency was 104 mol-1.s-1. The temperature for maximum activity was 55 °C, and reasonably stable at 60 °C, keeping 60% of activity after 1 h. The maximum activity was obtained at pH values between 4 and 9, maintaining 100% of the initial activity after 1 h incubation in a pH range from 2.2 to 10.0. Stability in organic solvents was studied by incubating the enzyme in miscible and immiscible solvents. The enzyme retained 100% activity in toluene, n-hexane and n-heptane and was 78%, 76% and 90% stable when incubated with 50% (v/v) methanol, ethanol and isopropanol, respectively. Regarding the applications in industrial interest reactions, B. lata lipase presented predominantly hydrolase behavior (90%) over acyltransferase action. For the flavor esters synthesis, the isoamyl caprylate ester is produced with 45% yield (24 h and 50 °C). For a wax ester synthesis (oleyl oleate, C36) showed 87% yield (30 h, 55 °C). The epoxidized fatty acids obtainment reached 44.4% yield in methyl oleate chemo-enzymatic epoxidation (48h, 40 °C and 10% (v/v) H2O2). The activity against spinach galactolipids in situ reached 2700 U/mg. In simulated gastric environment showed high activity and stability in the presence of proteases (pepsin and trypsin) in low pH conditions, besides demonstrating ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: Jonas Contiero / Banca: Valéria Marta Gomes de Lima / Banca: Ranulfo Monte Alegre / Resumo: Um estudo comparativo de onze métodos para determinação da atividade da dextranasacarase e de enzimas relacionadas foi realizado. Atualmente existem dois métodos usualmente empregados na determinação da atividade da dextranasacarase. Um método relativamente difundido para a reação da enzima com a sacarose consiste na medição dos valores redutores da D-frutose pelo reagente 3,5-dinitrosalicilato (DNS). Outro método é a reação da enzima com 14Csacarose, pela adição de uma alíquota da reação em papel de filtro Whatman 3MM, que posteriormente é lavado com metanol para a remoção da 14C-D-frutose e da 14C-sacarose não reagida, seguido da quantificação de 14C-dextrana por contador de cintilação líquida (CCL). Foi mostrado, pelo estudo realizado, que ambos os métodos geram dados errados. O método por quantificação do valor redutor proporciona resultados extremamente altos devido à oxidação tanto da D-frutose quanto da dextrana, e o método do 14C-papel gera resultados significativamente baixos devido à remoção de parte da 14C-dextrana do papel, pela lavagem em metanol. Neste trabalho, foram testados onze métodos, dentre os quais, dois apresentaram resultados idênticos, sendo considerados métodos confiáveis de medição da atividade da dextranasacarase. Este trabalho também reporta a caracterização físico-química de uma nova dextrana produzida por Leuconostoc mesenteroides FT045B. A estrutura química do polímero foi caracterizada por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier e por Espectroscopia de 1H Ressonância Magnética Nuclear. A dextrana produzida foi hidrolisada por endodextranase e seus produtos da reação do aceptor com maltose foram analisados por cromatografia em camada delgada e comparados com a dextrana comercial B512F obtida da Sigma Company. A massa molecular media e o grau de polimerização da dextrana produzida... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: A comparative study of nine assay methods for dextransucrase and related enzymes has been made. A relatively widespread method for the reaction of the enzyme with sucrose, is the measurement of the reducing value of D-fructose by alkaline 3,5- dinitrosalicylate (DNS). Another method is the reaction with 14C-sucrose, with the addition of an aliquot to Whatman 3MM paper squares that are washed 3-times with methanol to remove 14C-D-fructose and unreacted 14C-sucrose, followed by counting of 14C-dextran on the paper by liquid scintillation counting (LSC). It is shown that both methods give erroneous results. The reducing value method gives extremely high values due to over-oxidation of both D-fructose and dextran, and the 14C-paper square method gives significantly low values due to the removal of some of the 14Cdextran from the paper, by the methanol washes. In the present study, we have examined nine methods and find two that give values that are identical and are an accurate measurement of the dextransucrase reaction. This work also reports the physical and chemical characterization of a new dextran produced by Leuconostoc mesenteroides FT045B. The chemical structure of the polymer was characterized through Fourier transform infrared spectroscopy and 1H nuclear magnetic resonance spectroscopy. The dextran produced was hydrolyzed by endodextranase and its products from the acceptor reaction with maltose were analyzed using thin layer chromatography and compared with those of a commercial native dextran B512-F obtained from the Sigma Company. The average molecular weight and degree of polymerization of the dextran produced were determined through the measurement of the reducing value using the copper bicinchoninate method and the measurement of the total carbohydrates using the phenol-sulfuric acid method. All data revealed a very similar structure to that of the commercial dextran B512F from... (Complete abstract click electronic access below) / Mestre

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciencias Fisicas e Matematicas / Made available in DSpace on 2012-10-16T06:36:24Z (GMT). No. of bitstreams: 0Bitstream added on 2016-01-08T19:13:13Z : No. of bitstreams: 1 97843.pdf: 2890774 bytes, checksum: 758b8b0fbb4e0e67a6846cfd93a9b66f (MD5) / A habilidade de enzimas para atuar como catalisadores quirais já tem sido considerada por muitos anos, particularmente pela indústria farmacêutica. A resolução de misturas de álcoois racêmicos pode ser realizada utilizando as propriedades enantioseletivas de enzimas hidrolíticas. A crescente busca de uma metodologia cada vez mais aperfeiçoada para utilização de enzimas em síntese orgânica, levou muitos pesquisadores a buscar um sistema que melhor se adaptasse às condições sintéticas desejadas. A imobilização de enzimas é uma das mais importantes técnicas na aplicação de catálise enzimática para reações sintéticas em solventes orgânicos. O trabalho desenvolvido consistiu em uma nova metodologia para imobilização de enzimas e suas aplicação em síntese orgânica.