Orientador: Eleni Gomes / Coorientador: Marcia Maria de Souza Moretti / Banca: Márcia J. Rossini Mutton / Banca: Gustavo O. Bonilla Rodriguez / Resumo: Um dos interesses biotecnológicos e econômicos da atualidade é otimizar o emprego da biomassa em processos industriais mediado por biocatalisadores, como as enzimas. O objetivo do presente trabalho foi purificar e caracterizar uma endoglucanase produzida pelo fungo Rasamsonia emersonii S10, em fermentação em estado sólido, tendo como substrato resíduos lignocelulósicos. A partir de solução enzimática bruta detectou-se 2 isoformas da enzima, com massas moleculares de 45 e 60 kDa, sendo escolhida a primeira para ser purificada. A solução foi clarificada em carvão ativado e concentrada por ultrafiltração tangencial. A endoglucanase foi purificada em coluna cromatográfica iônica e de exclusão molecular, intermediada por diálise. O processo levou a um fator de purificação de 6,7 e rendimento de 8,8%. A enzima apresentou temperatura ótima de 85,3 ºC e pH 4,0. Ativação foi evidenciada quando a enzima foi mantida de 40 até 60 ºC. A enzima foi estável, quando mantida em temperaturas de 65 a 80 ºC e faixa de pH entre 6 e 7,5. Estudo do efeito de íons e compostos orgânicos revelaram ativação em presença de MnCl2 e inibição por HgCl2 e ácido 4-hidroxibenzóico e 5-hidroximetilfurfural. A enzima mostrou afinidade por CMC, porém também foi capaz de hidrolisar Avicel®. A CMCase exibiu Km de 3,53 mg.mL-1 e Vmax de 2,86 µmol/min.mL. Os parâmetros termodinâmicos indicaram uma endoglucanase estável a altas temperaturas, com tempo de meia vida de 355 min a 40 ºC e temperatura de fusão em 89 ºC / Abstract: Nowadays, one of the technological and economic interests is to optimize the use of biomass in industrial processes mediated by biocatalysts such as enzymes. The objective of this study was to purify and characterize an endoglucanase produced by the fungus Rasamsonia emersonii S10 in solid state fermentation, as substrate lignocellulosic residues. From the crude enzyme solution was detected 2 isoform of the enzyme, with a molecular weight of 45 kDa and 60, the first being chosen to be purified. The solution was clarified by activated carbon and concentrated by tangential ultrafiltration. The endoglucanase was purified by ion chromatographic and molecular exclusion mediated by dialysis. The process led to a purification factor of 6.7 and 8.8% yield. The enzyme showed optimum temperature of 85.3 °C and pH 4.0. Activation was observed when the enzyme was maintained at 40 to 60 °C. The enzyme was stable when maintained at temperatures 65-80 °C and pH between 6 and 7.5. Study of the effect of ions and organic compounds showed activation in the presence of MnCl2 and HgCl2 inhibition and 4- hydroxybenzoic acid and 5-hydroxymethylfurfural. The enzyme showed affinity for CMC, but was also able to hydrolyze Avicel®. The CMCase exhibited Km 3.53 mg.mL-1 and Vmax of 2.86 mmol/min.mL-1 . The thermodynamic parameters indicated endoglucanase stable at high temperatures, with half-life of 355 min at 40 °C and the melting temperature at 89 °C / Mestre

Orientador: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Coorientador: Eleni Gomes / Banca: Adalberto Pessoa Junior / Banca: Luciano Takeshi Kishi / Resumo: O complexo enzimático xilanolítico é responsável por hidrolisar as ligações glicosídicas entre os monômeros constituintes da xilana, sendo esta um polissacarídeo presente na porção hemicelulolítica das paredes celulares vegetais, e suas enzimas se destacam pelas diversas aplicações industriais. O objetivo do projeto foi efetuar a caracterização e isolamento das xilanases produzidas pelo fungo termofílico Rasamsonia emersonii em cultivo em estado sólido. Foram realizados ensaios para avaliar os efeitos do pH, da temperatura, de diversas substâncias químicas, cátions e compostos fenólicos na atividade enzimática. A estimativa da massa molecular foi realizada por eletroforese em gel de poliacrilamida (SDS-PAGE) e por cromatografia de filtração em gel em resina Sephadex G-75. Como valor ótimo para o extrato enzimático bruto obteve-se 5,5 e 7,0 para o pH, e 80ºC para a temperatura ótima em incubação de 4 minutos. Em relação à estabilidade do extrato bruto, os maiores valores ocorreram entre as faixas de pH de 4 a 5,5, e 50ºC para temperatura. Todos os reagentes testados apresentaram diminuição da atividade enzimática sobre o extrato bruto, por outro lado, o agente quelante EDTA aumentou 4%. Os cátions testados aumentaram (Na+, K+, Cd2+, Sr2+, Ca2+) ou diminuíram (Zn2+, Al3+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Ni2+, Ba2+, Li+, Co2+, Cr3+ e Cu2+) a atividade. Em relação aos compostos fenólicos, somente o ácido tânico induziu decréscimo da atividade xilanolítica do extrato bruto. O pI foi estimado em... / Abstract: The xylanolytic enzyme complex is responsible for hydrolyzing glycosidic bonds between the monomers of xylan, being a polysaccharide present of the hemicellulolitic in plant walls. These enzymes standing out because have many industrial applications. The objective of this investigation was to characterize and isolate the xylanases present in the crude extract produced by the thermophilic fungus Rasamsonia emersonii in solid state cultivation. Tests were performed to evaluate the effects of pH, temperature, various chemicals and cations on enzymatic activity, determining optimal conditions and stability of the enzymes. The molecular weight estimation was performed by polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) and gel filtration chromatography on Sephadex G-75 resin. Optimum pH values obtained were 5.5 and 7.0 and 80ºC for the optimum temperature for a 4 minutes incubation for the crude enzyme extract. Regarding the stability of the crude extract, the highest values occurred between the ranges of 4 to 5.5 for pH, and 50ºC for thermal stability. All the reagents tested showed enzymatic inhibition on the crude extract, on the other hand, the chelating agent EDTA increased enzyme activity by 4%. The tested cations increased (Na+, K+, Cd2+, Sr2+, Ca2+) or decreased (Zn2+, Al3+, Fe3+, Mn2+, Mg2+, Ni2+, Ba2+, Li+, Co2+, Cr3+ and Cu2+) activity. In relation to the phenolic compounds, only tannic acid induced a decrease in the xylanolytic activity of the crude extract. The pI ... / Mestre

Orientador: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Banca: Marinonio Lopes Cornelio / Banca: Marcia Maria de Souza Moretti / Resumo: As pectinases são um grupo de enzimas capazes de degradar polissacarídeos pécticos (pectinas). Estas enzimas são utilizadas na indústria de produção de sucos de frutas, vinhos, têxtil, papel, chá, óleos e etc. O presente trabalho teve por objetivo produzir, purificar e caracterizar a pectinase exo-poligacturonase (exo-PG - EC 3.2.1.67) do fun-go termofílico Rhizomucor pusillus. A enzima foi produzida por cultivo submerso e puri-ficada por salting-out e cromatografia. Este método se revelou como o mais adequado empregando 95 % de sulfato de amônio, sendo que com esta técnica foi possível obter a enzima quase livre de contaminantes e com um rendimento de aproximadamente 74 %. Um passo subsequente de cromatografia de interação hidrofóbica é capaz de re-mover os contaminantes remanescentes. A enzima pura possui massa molecular ao redor de 43,5-47 kDa, pH ótimo de 4,0, temperatura ótima de 61 °C, é estável a uma faixa de pH que varia de 3,5 a 6,5, possui estabilidade térmica de 30 até 60 °C e é ati-vada na presença de Ca+2. O ponto isoelétrico da exo-PG é 6,2 e estudos termodinâ-micos mostraram se tratar de uma enzima termofílica, destacando seu tempo de meia-vida t1/2 de 2.310 min., a 50 °C. O perfil da hidrólise foi analisado por eletroforese capi-lar e os estudos indicam que a enzima em estudo apresenta um padrão de hidrólise sequencial (exo). A identificação dos aminoácidos por espectrometria de massa do tipo MALDI-TOF e a comparação com bancos de dados revelou a maior identidade dos fragmentos sequenciados da exo-PG de R. pusillus com a enzima correspondente de Aspergillus fumigatus. Os testes de aplicação das enzimas do extrato bruto mostraram um aumento da extração de suco e um auxílio no processo de hidrólise, sendo que este não foi observado com a enzima pura / Abstract: Pectinases are a group of enzymes capable of degrading pectic polysaccharides (pec-tin). These enzymes are used in the industry for production of fruit juices, wines, tex-tiles, paper, tea, oils, etc. This study aimed to produce, purify and characterize an exo-poligacturonase (exo-PG - EC 3.2.1.67) from the thermophilic fungus Rhizomucor pu-sillus. The enzyme was produced by submerged cultivation and purified by chromatog-raphy and salting out. This has proved to be the most appropriate using 95 % ammoni-um sulfate, and with this technique it was possible to obtain the enzyme almost free of contaminants and with a yield of approximately 74 %. A subsequent step of hydropho-bic interaction chromatography is able to remove the remaining contaminants. The pure enzyme has molecular mass around 43.5-47 kDa, optimum pH of 4.0, optimum tem-perature of 61 °C, is stable at a pH range between 3.5 and 6.5, presents thermal stability from 30 to 60 °C and is activated in the presence Ca2+. The isoelectric point of the exo-PG is 6.2 and thermodynamic studies have shown that it is a thermophilic enzyme, highlighting its half-life t1/2 of 2,310 minutes at 50 °C. The profile of hydrolysis was ana-lyzed by capillary electrophoresis and studies indicate that the enzyme in this study has a pattern of sequential hydrolysis (exo). The identification of amino acids by mass spec-trometry MALDI-TOF and a comparison with data banks showed the highest identity of the sequenced fragments of exo-PG from R. pusillus with the corresponding enzyme from Aspergillus fumigatus. The application tests of the enzymes of the crude extract showed increased extra juice extraction and a higher yield in the hydrolysis process, but this was not observed with the pure enzyme / Mestre

Orientador: Roberto da Silva / Banca: Michel Brienzo / Banca: Gustavo Orlando Bonilla Rodriguez / Resumo: Celulases são essenciais para a hidrólise de materiais lignocelulósicos visando à produção de etanol de segunda geração. A fermentação em estado sólido é um processo que proporciona altas concentrações de enzimas que podem ser aplicadas nessa hidrólise. O objetivo do presente trabalho foi produzir enzimas celulolíticas e hemicelulolíticas empregando os fungos Trichoderma reesei e Myceliophthora thermophila por fermentação em estado sólido em biorreator de leito empacotado e aplicar essas enzimas, combinadas ou não, na sacarificação de bagaço de cana-deaçúcar. Foram empregados bagaço in natura, bagaço pré-tratado com ozônio e irradiação de ultrassom em meio alcalino e bagaço com pré-tratamento hidrotérmico. A produção de enzimas foi avaliada pelas atividades CMCase, atividade sobre papel de filtro (FPU), xilanase e β-glicosidase. Para os experimentos de sacarificação com extratos dos fungos não combinados, foi adotado um planejamento de superfície de resposta central composto com 5 repetições do ponto central, tendo como fatores o volume de extrato enzimático e o tempo de hidrólise. Os resultados com os dois extratos indicaram como ótimos um volume de 7,0 mL e 6 horas de hidrólise para os bagaços in natura, pré-tratado com ozônio e irradiação de ultrassom em meio alcalino e com pré-tratamento hidrotérmico, exceto o extrato de M. thermophila que resultou em 5,0 mL e 6,8 horas para o bagaço hidrotérmico. Os melhores resultados de conversão em glicose com os dois extratos foram obtidos com o bagaço prétratado com ozônio e irradiação de ultrassom em meio alcalino, tendo sido de 34,0 % para M. thermophila e de 21,2 % para T. reesei. A partir destes resultados, foi elaborado um planejamento fatorial completo para os experimentos de hidrólises empregando coquetéis enzimáticos. Os fatores empregados foram composição (1:1; 1:3; 3:1) e temperatura... / Abstract: Cellulases are essential for the hydrolysis of lignocellulosic materials aiming to the production of second generation ethanol. The solid-state fermentation is a process that allows obtaining high concentrations of enzymes which can be applied in this hydrolysis. The purpose of the current work was producing cellulolytic and hemicellulolytic enzymes by employing the fungi Trichoderma reesei and Myceliophthora thermophila by solid-state fermentation in packed-bed bioreactor and apply these enzymes, combined or not, in the saccharification of sugarcane bagasses. Bagasse in natura, bagasse pretreated with ozone and ultrasound irradiation in alkaline medium and bagasse with hydrothermal pretreatment have been employed. The enzymes production was evaluated by CMCase, filter paper activitie (FPU), xylanase and β-glucosidase activities. For the saccharification experiments with extracts from both fungi no-combined, it has been adopted a central-composed response surface design with 5 replications of the central point, having as factors the volume of enzyme extract and the duration of hydrolysis. The results with both extracts indicated as optimal a volume of 7,0 mL and 6 hours of hydrolysis for the bagasses in natura, pretreated with ozone and ultrasound irradiation in alkaline medium and with hydrothermal pretreatment, except the extract of M. themophila that resulted in 5,0 mL and 6,8 hours for the hydrothermal bagasse. The best results of conversion in glucoses with both extracts were obtained with the bagasse pretreated with ozone and ultrasound irradiation in alkaline medium, which have been 34,0 % for M. themophila and 21,2 % for T. reesei. From these results, it has been elaborated a full factorial design for the hydrolysis experiments employing enzymatic cocktails. The factors used were composition (1:1; 1:3; 3:1) and temperature (45, 55, 65 ºC and alternated). The best result was obtained by... / Mestre

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2010-10-22Bitstream added on 2014-06-13T21:02:03Z : No. of bitstreams: 1 dini_cm_dr_sjrp.pdf: 2530340 bytes, checksum: 59c3324738ac340007790baaae0b46b0 (MD5) / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES) / Proteases coagulantes microbianas catalisam a coagulação do leite, podendo substituir o coalho de bezerro. O objetivo deste trabalho foi estudar a protease do extrato enzimático do fungo Thermomucor indicae-seudaticae N31, obtido por fermentação em estado sólido (FES), e avaliar sua aplicação na fabricação de queijo maturado. Para avaliar a biomassa do fungo T. indicae-seudaticae N31 na FES foi utilizado o ergosterol como biomarcador. A biomassa, variou de 21,92 a 48,63 mg/g meio sólido na fermentação com farelo de trigo e de 30,18 a 81,67 mg/g meio sólido na fermentação com farelo de trigo e caseína. A condição de FES que resultou num extrato enzimático com alta atividade coagulante (AC) e baixa atividade proteolítica (AP) foi em 24 horas utilizando farelo de trigo como substrato. A AC deste extrato foi máxima em pH 5,7 e a 70°C; permaneceu estável na faixa de pH de 3,5 a 4,5 e foi termoestável até 45°C por 1 hora. A AP foi máxima em pH 5,5 e a 65°C, manteve aproximadamente 70% de estabilidade na faixa de pH de 5,0 a 7,0 e foi termoestável até 45°C por 1 hora. Dentre os inibidores de protease, o composto que mais afetou as atividades foi Pepstatin A. O extrato enzimático bruto foi concentrado por precipitação com álcool e foi cromatografado em resinas de filtração em gel (Sephadex G75) e troca iônica (Q Sepharose). AC e AP foram purificadas 43 e 16 vezes e exibiram recuperação de 1,3 e 0,5% das atividades iniciais, respectivamente. A AC da enzima purificada foi máxima em pH 5,3 e a 75°C, permaneceu estável na faixa de pH de 3,5 a 4,5 e foi termoestável até 60°C por 1 hora. Os íons cobre e níquel causaram maior perda de AC com 40 e 65% de inibição, respectivamente. As atividades foram novamente mais afetadas pela Pepstatin A. A AP da enzima purificada foi máxima... / Microbial coagulant proteases catalyze milk clotting, and so they can substitute rennet. The aim of this work was to study the proteolytic activity of the enzymatic extract from the fungus Thermomucor indicae-seudaticae N31, obtained through solid state fermentation (SSF), and evaluate its application in the production of ripened cheese. To evaluate microbial biomass in SSF ergosterol was used as a biomarker. Biomass of the fungus T. indicaeseudaticae N31, varied between 21.92 to 48.63 mg/g solid medium in fermentation with wheat bran and between 30.18 to 81.67 mg/g solid medium in fermentation with wheat bran and casein. The condition for FES that resulted in an enzymatic extract with high milkclotting activity (MCA) and low proteolytic activity (PA) was in 24 hours using wheat bran as substrate. MCA in this extract was maximum at pH 5.7, at 70°C, remained stable in pH range of 3.5 to 4.5, was thermostable up to 45°C for 1 hour. PA was maximum at pH 5.5 and at 65°C, kept approximately 70% of stability in the pH range of 5.0 to 7.0 and was thermostable up to 45°C for 1 hour. Among the protease inhibitors tested, the one that most affected the activities was Pepstatin A. The crude enzymatic extract was purified through precipitation with alcohol followed by gel filtration (Sephadex G75) and ion exchange (Q Sepharose) cromatographies. MCA and PA were purified 43 and 16-fold and exhibited 1.3 and 0.5% recovery of initial activities, respectively. MCA of the purified enzyme was maximum at pH 5.3 and at 75°C, remained stable in pH range of 3.5 to 4.5 and revealed high thermostability up to 60°C for 1 hour. Ions copper and nickel caused most loss of MCA with 40 and 65% of inhibition, respectively. The activities were again most affected by Pepstatin A. PA of purified enzyme was maximum at pH 5.5 and at 65°C... (Complete abstract click electronic access below)

Made available in DSpace on 2014-06-11T19:31:03Z (GMT). No. of bitstreams: 0 Previous issue date: 2009-08-21Bitstream added on 2014-06-13T21:02:03Z : No. of bitstreams: 1 fazio_mls_dr_sjrp.pdf: 702691 bytes, checksum: e2bdf989c82def3dd0558d4bf82f9a38 (MD5) / As exportações brasileiras de frutas frescas tem sido pauta de destaque nas discussões de alternativas na geração de divisas para o país no comércio internacional. O alto valor agregado do produto e, muitas vezes, sua reconhecida qualidade, garantem perspectivas positivas para o setor fruticola no mercado externo. Entre outros fatores, as consideráveis perdas nas culturas de importância econômica resultam da susceptilidade das frutas a infecção fúngica, desencadeada pelos fatores ambientais (temperatura, umidade) e danos mecânicos na colheita e estocagem. Os métodos de controle biológico constituem alternativas viáveis em relação ao quimico tradicional... / Click electronic access below.

Orientador: Javier Telis Romero / Banca: Crispin Humberto Garcia Cruz / Banca: Patrícia de Carvalho Damy Benedetti / Resumo: Este estudo tem como objetivo avaliar a matéria-prima e sua influência isolada no desempenho do rendimento fermentativo de uma linhagem padrão da levedura CAT-1 testada em 31 meios de cultivos provenientes do processo de fermentação alcoólica da Usina Virgolino de Oliveira - Unidade Catanduva. Os meios foram amostrados e compostos a cada quinzena durante toda as safras 2012 e 2013. O trabalho também tem como finalidade identificar a dinâmica populacional das leveduras do mesmo processo fermentativo, através da diferenciação das linhagens por cariotipagem. As cepas isoladas foram testadas em um meio de cultivo padrão para obtenção das características tecnológicas industriais através da metodologia da Capacidade Fermentativa. Os experimentos de fermentação foram realizados nos laboratórios da Usina Virgolino de Oliveira - Unidade Catanduva em escala reduzida sempre acompanhados de um ensaio padrão utilizando meio de cultivo sintético. O primeiro ponto de estudo consistiu na caracterização da matéria-prima, mosto, e sua capacidade isolada de perturbar o Rendimento Fermentativo. Enquanto que no segundo, onde onze diferentes cepas de levedura foram identificadas ao longo das duas safras, testadas em um mesmo meio de cultivo padrão para obtenção de parâmetros industriais tecnológicos como rendimento em produto (Yp/s), rendimento em célula (Yx/s), Velocidade de consumo do substrato (Vcs), Produtividade (PROD) e Conversão (CONV) e estudada a influência no Rendimento Fermentativo... / Abstract: The purpose of this study is to evaluate the sucrose mash and its influence isolated on the performance of the Fermentative Yeld of a standard strain from CAT-1 yeast tested in 31 different culture medium formulation from the Virgolino de Oliveira Plant - Catanduva Unit alcoholic fermentation process. The culture medium formulation were sampled and composed every fortnight during the whole 2012 and 2013 harvest. The work also has as purpose to evaluate the yeasts population dynamics of the same fermentative process, through the differentiation of the strains by karyotyping. The isolated strains were tested in a standard culture medium to obtain the industrial technological characteristics through the Fermentative Capacity methodology. Fermentation experiments were carried out in mill's laboratories on a reduced scale always accompanied by a standard assay using synthetic culture medium formulation. The first point of study consisted in the characterization of the raw material, sucrose mash, and its isolated capacity to disturb Fermentative Yield. In the second, eleven different strains of yeast identified during the two harvests, they were tested in the same culture medium to obtain industrial technological parameters as Yield in product (Yp/s), Yield in cell (Yx/s), Substrate consumption velocity (Vcs), Productivity (PROD) and Conversion (CONV) and studied their influence on the Fermentative Yield. The third point of study was the comparison between the fermentative yields ... / Mestre

Orientador: Roberto da Silva / Banca: Mirna Lucia Gigante / Banca: Elza Iouko Ida / Banca: Hamilton Cabral / Banca: Arni Raghuvir Krishnaswamy / Resumo: Proteases coagulantes microbianas catalisam a coagulação do leite, podendo substituir o coalho de bezerro. O objetivo deste trabalho foi estudar a protease do extrato enzimático do fungo Thermomucor indicae-seudaticae N31, obtido por fermentação em estado sólido (FES), e avaliar sua aplicação na fabricação de queijo maturado. Para avaliar a biomassa do fungo T. indicae-seudaticae N31 na FES foi utilizado o ergosterol como biomarcador. A biomassa, variou de 21,92 a 48,63 mg/g meio sólido na fermentação com farelo de trigo e de 30,18 a 81,67 mg/g meio sólido na fermentação com farelo de trigo e caseína. A condição de FES que resultou num extrato enzimático com alta atividade coagulante (AC) e baixa atividade proteolítica (AP) foi em 24 horas utilizando farelo de trigo como substrato. A AC deste extrato foi máxima em pH 5,7 e a 70°C; permaneceu estável na faixa de pH de 3,5 a 4,5 e foi termoestável até 45°C por 1 hora. A AP foi máxima em pH 5,5 e a 65°C, manteve aproximadamente 70% de estabilidade na faixa de pH de 5,0 a 7,0 e foi termoestável até 45°C por 1 hora. Dentre os inibidores de protease, o composto que mais afetou as atividades foi Pepstatin A. O extrato enzimático bruto foi concentrado por precipitação com álcool e foi cromatografado em resinas de filtração em gel (Sephadex G75) e troca iônica (Q Sepharose). AC e AP foram purificadas 43 e 16 vezes e exibiram recuperação de 1,3 e 0,5% das atividades iniciais, respectivamente. A AC da enzima purificada foi máxima em pH 5,3 e a 75°C, permaneceu estável na faixa de pH de 3,5 a 4,5 e foi termoestável até 60°C por 1 hora. Os íons cobre e níquel causaram maior perda de AC com 40 e 65% de inibição, respectivamente. As atividades foram novamente mais afetadas pela Pepstatin A. A AP da enzima purificada foi máxima... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Microbial coagulant proteases catalyze milk clotting, and so they can substitute rennet. The aim of this work was to study the proteolytic activity of the enzymatic extract from the fungus Thermomucor indicae-seudaticae N31, obtained through solid state fermentation (SSF), and evaluate its application in the production of ripened cheese. To evaluate microbial biomass in SSF ergosterol was used as a biomarker. Biomass of the fungus T. indicaeseudaticae N31, varied between 21.92 to 48.63 mg/g solid medium in fermentation with wheat bran and between 30.18 to 81.67 mg/g solid medium in fermentation with wheat bran and casein. The condition for FES that resulted in an enzymatic extract with high milkclotting activity (MCA) and low proteolytic activity (PA) was in 24 hours using wheat bran as substrate. MCA in this extract was maximum at pH 5.7, at 70°C, remained stable in pH range of 3.5 to 4.5, was thermostable up to 45°C for 1 hour. PA was maximum at pH 5.5 and at 65°C, kept approximately 70% of stability in the pH range of 5.0 to 7.0 and was thermostable up to 45°C for 1 hour. Among the protease inhibitors tested, the one that most affected the activities was Pepstatin A. The crude enzymatic extract was purified through precipitation with alcohol followed by gel filtration (Sephadex G75) and ion exchange (Q Sepharose) cromatographies. MCA and PA were purified 43 and 16-fold and exhibited 1.3 and 0.5% recovery of initial activities, respectively. MCA of the purified enzyme was maximum at pH 5.3 and at 75°C, remained stable in pH range of 3.5 to 4.5 and revealed high thermostability up to 60°C for 1 hour. Ions copper and nickel caused most loss of MCA with 40 and 65% of inhibition, respectively. The activities were again most affected by Pepstatin A. PA of purified enzyme was maximum at pH 5.5 and at 65°C... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

Orientador: João Cláudio Thoméo / Banca: Márcia Luiza Rizzatto / Banca: Roberto da Silva / Resumo: Este trabalho teve como objetivo produzir enzimas lipolíticas por fermentação em estado sólido em um biorreator de leito fixo, empregando para isso o fungo mesofílico Metarhizium anisopliae ICB 421 e o fungo termofílico Thermomucor indicae-seudaticae N31, utilizando como substrato bagaço de cana de açúcar (BC), farelo de trigo (FT) e grãos de soja moída (S). As enzimas produzidas podem ser utilizadas para diversos fins industriais, entre eles a produção de biodiesel. Os testes para produção de enzimas foram realizados inicialmente em sacos de polipropileno e apresentaram para M. anisopliae atividade lipolítica de 13,71 U/gss a 28 °C, em meio composto por 50% BC, 25% FT e 25% S, com umidade de 70% e cultivado por 5 dias; para T. indicae-seudaticae atividade lipolítica de 2,81 U/gss a 45 °C, em meio composto por 50% BC, 25% FT e 25% S, com umidade de 70% e cultivado por 2 dias. Nestes ensaios, as variáveis testadas, composição do meio, umidade inicial, substituição do óleo de soja por farelo de soja e tempo de fermentação, afetaram a atividade das enzimas obtidas. Na sequência, como parte do aumento de escala, os ensaios foram conduzidos em dois biorreator de leito fixo, tendo-se como variáveis a vazão de ar e a umidade inicial do substrato, sendo que ambas afetaram a atividade enzimática, que atingiu 5,61 U/gss para M. anisopliae a 28 °C, em meio composto por 50% BC, 25% FT e 25% S, com umidade de 70%, vazão ar 180 L/h, cultivado por 5 dias, e 2,48 U/gss para T. indicae-seudaticae a 45°C, em meio composto por 50% BC, 25% FT e 25% S, com umidade de 70%, vazão ar 80 L/h, cultivado por 2 dias. Das enzimas produzidas, a de M. anisopliae apresentou valores muito baixos de transesterificação, descartando-a para a aplicação na obtenção de biodiesel, mas a de T. indicae-seudaticae mostrou-se promissora para esta aplicação / Abstract: This study aimed to produce lipolytic enzymes through solid state fermentation (SSF) in a fixed-bed bioreactor, using Metarhirium anisopliae ICB 421 mesophilic fungi and Thermomucor indicae-seudaticae N31 thermophilic fungi, and sugar cane bagasse, wheat, and soybeans as substrate. The enzyme produced can be used for various industrial purposes, including biodiesel production. Tests for enzyme production initially performed in polypropylene and showed to M. anisopliae lipolytic activity of 13.71 U / gds at 28 ° C in medium composed of 50% BC, and 25% FT 25% S, with 70% humidity and cultivated for 5 days for T. indicae seudaticae lipolytic activity of 2.81 U / gds at 45 ° C in medium composed of 50% BC, and 25% FT 25% S, with 70% humidity and cultivated for 2 days. In these assays, the variables tested, medium composition, initial moisture, replacement of soybean oil by soybean meal and fermentation time, affected the activity of the enzymes obtained. Furthermore, as part of scaling, tests were conducted in a fixed bed bioreactor, testing again the process conditions for optimizing the production of lipase; the variables used in this step were air flow, and initial substrate moisture, both of which affect the enzymatic activity, that reached 5.61 U/gds to M. anisopliae at 28°C in medium composed of 50% BC, and 25% FT 25% S, with 70% humidity, air flow 180 L/h, for 5 days, and 2.48 U/gds for T. indicae-seudaticae at 45°C in medium composed of 50% BC, and 25% FT 25% S, with 70% humidity, air flow 80 L/h, for 2 days. . Enzymes produced, M. anisopliae showed very low transesterification, dismissing the application for obtaining biodiesel, but for T. indicae-seudaticae has shown promise for this application / Mestre

Orientador: Roberto da Silva / Banca: Hamilton Cabral / Banca: Gustavo O. Bonilla Rodriguez / Resumo: Proteases constituem uma das mais importantes enzimas industriais e uma de suas principais aplicações é na indústria láctica para produção de queijos. Devido à escassez do coalho tradicional de origem animal, proteases coagulantes microbianas estão sendo pesquisadas como substitutos. O coalho apresenta duas ações hidrolíticas sobre a caseína que caracterizam sua adequação como um bom coagulante, que são a atividade coagulante e a proteolítica. Quanto maior a razão entre coagulante / proteolítica (AC/AP), melhor o coagulante. O presente trabalho objetivou estudar a produção e caracterização da protease coagulante produzida pelo fungo termofilico Thermomucor indicae-seudaticae N31 via fermentação submersa. As condições de produção estudadas foram: natureza e concentração da fonte de carbono e da solução salina, períodos de incubação e velocidade de agitação. Após a produção foi feita a caracterização físico- química que consistiu em determinar as condições de atuações ótimas da enzima. A partir dos resultados, observou-se que a melhor composição no meio fermentativo foi: 4 % de farelo de trigo, 0,3 % de solução salina, 72 horas de incubação a 45 °C e 150 rpm de agitação. Nestas condições os valores da atividade coagulante e da razão AC/AP foram 60,5 U/mL e 510, respectivamente. A enzima coagulante apresentou as características: pH e temperatura ótimos foram 5,5 e 65 °C, respectivamente; pH e temperatura de estabilidade foram 3,5 - 5,0 (retendo cerca de 80 % da atividade depois de 24 horas à temperatura ambiente) e até 60 °C (após uma hora na ausência de substrato). O conjunto dos resultados sugere a conclusão que a protease coagulante é promissora do ponto de vista tecnológico como substituto do coalho animal, principalmente, devido à sua alta especificidade representada pelo elevado valor da razão / Abstract: Proteases are one of the most important industrial enzymes and one of its main applications is in the dairy industry for the production of cheese. Due to the scarcity of renin bovine, microbial coagulants proteases are being researched as a substitute. The rennet has two hydrolytic action on casein featuring its suitability as a good coagulant, which are the milk-clotting and proteolytic activity. The higher the ratio milk-clotting / proteolytic (MCA/PA), the better the coagulant. The present study investigated the production and characterization of coagulant protease produced by thermophilic fungus Thermomucor indicae-seudaticae N31 on submerged fermentation. The production conditions were: nature and concentration of the carbon source and saline, incubation and agitation speed. After production was performed physicochemical characterization that determined the conditions optimal of the enzyme. From the results, it was observed that the best composition of the fermentative medium was: 4 % wheat bran, 0,3 % saline, 72 hours of incubation at 45 °C and 150 rpm agitation. In these conditions the values of milk-clotting activity and the ratio MCA/PA were 60,5 U/mL and 510, respectively. The clotting enzyme had the characteristics: optimum of pH and temperature were 5,5 and 65 °C, respectively, pH and temperature of stability were 3,5 - 5,0 (retaining approximately 80 % of activity 24 hours at temperature environment) and even 60 °C (after one hour in the absence of substrate). The group of results showed that coagulant protease is promising technological point of view as a substitute for animal rennet, mainly due to their high specificity shown by the high value of the ratio / Mestre