Orientador: Yong Kun Park / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos e Agricola / Made available in DSpace on 2018-07-14T16:32:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Morga_Alexandre_D.pdf: 2918667 bytes, checksum: 3d11269ea5faac4f3e63bc350c30d472 (MD5) Previous issue date: 1979 / Resumo: No presente trabalho desenvolvemos um estudo referente a duas cepas de bactérias produtoras de ?-amilase, representantes de um total de 851 microrganismos (fungos e bactérias), isolados de diferentes fontes (solo, água, vegetais), usando os meios de cultura agar batata e agar nutriente com amido a 1%. Identificamos estas cepas como Bacillus megaterium e Bacillus polymyxa. Estudamos a produção de ? -amilase por estas bactérias em diferentes temperaturas, para verificarmos a faixa ótima de temperatura de fermentação. Esta faixa foi, para Bacillus megaterium, de 26° a 29°C e, para Bacillus polymyxa, de 34° a 36°C. Estudamos também a influência de diferentes fontes de carboidrato e nitrogênio e suas concentrações. O melhor meio de cultura para a produção de ?-amilase do Bacillus megaterium foi amido 0,5%, farinha de soja 1%, extrato de levedura 1%, e, para a ? -amilase do Bacillus polymyxa, amido 2%, caseína 1% e extrato de levedura 1%. O método usado para verificar a produção dessas 8-amilases em relação ao pH e à massa celular foi o de agitação rotatória e mini-fermentação, nas temperaturas de 28°C para Bacillus megaterium e 35°C para Bacillus polymyxa durante 60 horas. Depois da centrifugação usamos o sobrenadante da cultura como fonte da enzima, a qual foi purificada pela precipitação com (NH4)2S04 a 80% e o precipitado foi dialisado e fracionado em colunas de DEAE-celulose e CM-celulose. A caracterização comparativa da atividade dessas ? -amilases mostrou os seguintes resultados: para o Bacillus megaterium as condições ótimas foram pH 6,5 a temperatura 40°-45°C, sendo a enzima estável na faixa de pH5,0-7,5 e inativada a temperatura acima de 55°C; o Km foi de 0,52mg/ml e a Vmax 1,02 ?mol/min/mg; a percentagem de hidrólise do amido foi 6l,3%. Para o Bacillus polymyxa o pH e a temperatura ótima foram 7,0 e 45°C, respectivamente, sendo a enzima estável na faixa de pH 4,0 a 9,0 e inativada acima de 60°C; o Km foi 1,92mg/ml e Vmax 1,04 ?mol/min/mgi a percentagem de hidrólise do amido foi 68,8% / Abstract: Of 851 micro-organisms (fungi and bacteria) obtained from various sources (soil, water, vegetables) two strains of ?-amylase producing bacteria were isolated, employing potato agar and nutrient agar as culture media. These strains were identified as Bacillus megaterium and Bacillus polymyxa. The ? -amylase.production of these bacteria was studied at different temperatures to determine the best temperature range of fermentation. The range for Bacillus megaterium was between 26°-29°C and for Bacillus polymyxa between 34°-36°C. The effect of various carbohydrate and nitrogen sources and their concentrations was also studied. The best culture medium for the ? -amylase production by Bacillus megaterium was: 0,5% starch, 1% soybean flour, 1% of yeast extract and in the case of Bacillus polymyxa: 2% starch, 1% casein, 1% of yeast extract. The method used for assessing the production of ? -amylase in relation to pH and cellular mass, was rotatory shake and mini-fermentation at the temperature of 28°C for Bacillus megaterium and 35°C for Bacillus polymyxa, during 60 hours. After centrifugation the supernatant of the culture was used as the S-amylase source and purified as follows: precipitation was effected with 80% solution of (NH4)2S04; the precipitate was dialised and fractioned using DEAE-cellulose and CM-cellulose columns. A comparative characterization of the activity of the ? -amylases obtained, showed following resu1ts: best conditions for Bacillus megaterium were pH 6.5 and a temperature of 40°-45°, the enzyme being stab1e in the range of pH 5.0-7.5 and inactivated above 55°C. The km was 0.52mg/ml, Vmax 1.02~mol/min/mg, and the percentage of starch hydro1ysis was 61.3. For Bacillus polymyxa the optimum pH and temperature were 7.0 and 450C, respectively, the enzyme being stab1e in the range between pH 4.0 and 9.0, and inactivated above 60°C. The km was 1.92mg/ml, Vmax 1.04?mo1/min/mg and the degree of starch hydrolysis was 68.8% / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos

Desarrolla una ecuación que describe el crecimiento en biomasa de Pseudomonas putida utilizando glicerol como fuente de sustrato, asumiendo desde el principio, una serie de reacciones bioquímicas que en conjunto, establecen un mecanismo que detalla la fenomenología de crecimiento del microorganismo en cuestión almacenando un biopolímero en su interior. Desde el punto de vista biológico, el crecimiento de los microorganismos se da en etapas perfectamente diferenciables, por lo que la matemática detalla todo este proceso por medio de ecuaciones empíricas. Estas ecuaciones carecen de sustento bioquímico, por lo que un análisis fenomenológico (empleando la cinética química) de lo que sucede dentro del sistema explicaría (con mejor aproximación) los procesos involucrados. Los resultados del cultivo de Pseudomonas putida con glicerol como sustrato revelaron que al variar su concentración entre 10 y 30 g/l en el medio, el crecimiento de la bacteria es muy variable; esto fue corroborado mediante el ajuste de los datos obtenidos experimentalmente con los modelos cinéticos logístico, de Gompertz, de Baranyi y el obtenido al desarrollar el mecanismo cinético propuesto. El modelo que mejor describe el crecimiento de la bacteria es el de Baranyi; esto se evidenció gracias a la desviación estándar entre los valores experimentales y los ajustados. Asimismo, el modelo logístico y experimental mostraron los mismos parámetros cinéticos; esto sugiere que la cinética planteada en el mecanismo sustenta el modelo logístico. Ambos modelos fueron comparados utilizando la serie de Taylor y evaluadas con un nivel de significancia p=0.05; aun así, no reflejaron diferencias significativas. En conclusión, la ecuación resultante del mecanismo cinético propuesto representa a la del modelo logístico, motivo por el cual otorga sustento bioquímico a una ecuación empírica, resultante de suposiciones netamente matemáticas. / Tesis

Orientador: Maria de Lourdes Corradi da Silva / Coorientador: Ana Flora Dalberto Vasconcelos / Banca: Eliana Gertrudes Macedo Lemos / Banca: Roberto da Silva / Banca: Maria Antônia P. Colabone Celligoi / Banca: Luis Octavio Regasini / Resumo: A atividade metabólica fúngica, especialmente nos endofíticos, favorece a secreção de moléculas como antibióticos, pigmentos, enzimas e polissacarídeos, que podem ser aplicadas nas indústrias alimentícia, cosmética, farmacêutica, entre outras. A diversidade química dos exopolissacarídeos (EPS) bem como a possibilidade de sua utilização como substrato para diferentes modificações químicas (carboxilação, sulfatação e metilação) aumentam seu espectro de aplicação. Realizar o cultivo submerso dos fungos endofíticos Neofusicoccum parvum, Fusarium sp e Colletotrichum gloeosporioides para a produção de EPS foi o primeiro objetivo deste trabalho. Uma vez obtidos, os EPS foram purificados e quimicamente caracterizados. Sulfatação e ensaio da atividade anticoagulante foram realizados. Os parâmetros concentração de inóculo e tempo de cultivo foram estabelecidos para maior produção dos EPS, por fermentação submersa. Etapas de purificação, por centrifugação, foram efetuadas após análises por cromatografia de exclusão estérica a alta pressão, com detecção por índice de refração (HPSEC/RID). Os EPS purificados [precipitado do C. gloeosporioides (C. gloeosporioidesprec) e os três sobrenadantes] mostraram-se praticamente isentos de proteínas. A hidrólise ácida e subsequente análise dos hidrolisados por cromatografia de troca aniônica a alta pressão com detecção por amperometria pulsada (HPAEC/PAD) indicaram que apenas o C. gloeosporioidesprec era uma glucana. A análise por cromatografia... / Abstract: Fungal metabolic activity, especially in the endophytic, favors secretion of molecules such as antibiotics, pigments, enzymes and polysaccharides, which can be applicable by food, cosmetic and pharmaceutical industries, and others. The chemical diversity of the exopolysaccharides (EPS), as well as the possibility of their use as substrate for different chemical modifications (carboxylation, sulfation and methylation) increases their application spectrum. Submerged cultivation of the endophytic fungi Neofusicoccum parvum, Fusarium sp and Colletotrichum gloeosporioides for the production of EPS was the first aim of this study. Once the EPS were obtained, they were purified and chemically characterized. Chemical modification by sulfation and anticoagulant activity assays were performed. Cultivation to obtain EPS were performed in submerged fermentation. The inoculum concentration and incubation time parameters were set in order to obtain a higher amount of EPS. Purification by centrifugation was performed after analysis by high pressure steric exclusion chromatography with refractive index detection (HPSEC / RID). Purified EPS [precipitate of C. gloeosporioides (C. gloeosporioidesprec) and the three supernatants] proved to be virtually free of protein polysaccharides. Acid hydrolysis and subsequent analysis of the hydrolysates with high performance anionic exchange chromatography with amperometric detection (HPAEC/PAD) indicated that only the C. gloeosporioidesprec was a glucan. Analysis from gas chromatography and mass spectrometry showed a single derivative, 1,3,5-tri-Oacetyl, 2,4,6-tri-O-methyl glucitol with mass fragments (m/z 118, 161, 203, 234.1) consistent with a (1→3)-glucan. FT-IR spectra showed absorption bands typical from carbohydrate and signals in the digital region at 926 cm-1 and 820 cm-1, typical of polysaccharides in the α- configuration. These results were... / Doutor