Submitted by Chaylane Marques (chaylane.marques@ufpe.br) on 2015-03-13T18:58:18Z No. of bitstreams: 2 CALD.pdf: 3116341 bytes, checksum: c6dca14c2b7bf3f18c0fc5859910b6ec (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T18:58:18Z (GMT). No. of bitstreams: 2 CALD.pdf: 3116341 bytes, checksum: c6dca14c2b7bf3f18c0fc5859910b6ec (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / CNPQ

Made available in DSpace on 2014-06-12T15:55:41Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo9503_1.pdf: 3116341 bytes, checksum: c6dca14c2b7bf3f18c0fc5859910b6ec (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2012 / Colagenases são enzimas proteolíticas capazes de degradar a região helicoidal do colágeno em pequenos fragmentos. Em contraste com as colagenases de mamíferos, que clivam a hélice do colágeno em um único ponto, as colagenases microbianas atacam múltiplos sítios ao longo da hélice e por este motivo vem sendo largamente aplicadas na obtenção de peptídeos bioativos do colágeno. Devido ao uso potencial das colagenases microbianas na produção de peptídeos bioativos, existe um interesse em encontrar novas linhagens de fungos capazes de produzir estas enzimas com novas características e em um meio de produção com baixo custo industrial. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a produção da colagenase do Penicillium aurantiogriseum utilizando um meio de produção econômico a base de farinha de soja, caracterizar a enzima obtida a partir das condições de cultivo mais favoráveis, aplicar o sistema de duas fases aquosas (SDFA) polietileno glicol (PEG)/fosfato para pré-purificar a colagenase do meio de fermentação e utilizar a cologanase na forma pré-purificada para a produção de peptídeos bioativos do colágeno bovino tipo I. Três planejamentos experimentais (24 e 23 fatorial completo e um 22 central composto) foram empregados para otimizar a produção da colagenase. Os resultados do planejamento completo 24 indicaram que as variáveis mais significativas para a produção da colagenase foram a concentração da farinha de soja e o pH inicial do meio de cultura que exerceram efeitos positivos, e a temperatura que exerceu efeito negativo. Os resultados do planejamento completo 23 indicaram que o pH inicial do meio de cultura e a temperatura exerceram efeitos negativos significativos, enquanto que a concentração da farinha de soja apresentou efeito positivo na produção da colagenase. A produção enzimática máxima (283,36  1,33 U) foi obtida a 1,645% (m/v) de farinha de soja, pH 7,21 e 24 ºC, conforme predita pela superfície de resposta. A enzima apresentou uma atividade máxima a pH 9,0 e 37 ºC, foi estável em uma ampla faixa de pH (6,0 a 10,0) e temperatura (25 a 45 ºC) e foi fortemente inibida por 10 mM de fenil metil sulfonil fluoreto. A energia de ativação e a entalpia de ativação da enzima foram 107,4 kJ/mol e 104,7 kJ/mol, respectivamente. A análise dos resultados do planejamento fatorial 24 utilizado para estudar a influência da massa molar do PEG (MMPEG), da concentração do PEG (CPEG), da concentração do fosfato (CFOSF) e do pH na extração da colagenase no SDFA indicou que o fator de purificação (FP), o coeficiente de partição (K) e o rendimento em atividade (Y) da colagenase na fase superior aumentaram com o aumento da CPEG e da CFOSF e com a diminuição da MMPEG e do pH. O FP máximo (5,23) foi obtido com MMPEG de 1500 g/mol, CPEG de 17,5% (m/m), CFOSF de 15% (m/m) e pH 6,0, enquanto que o Y máximo (167,01%) foi obtido com MMPEG de 1500 g/mol, CPEG de 17,5% (m/m), CFOSF de 10% (m/m) e pH 8,0. A eficiência do SDFA foi confirmada pelo estudo eletroforético, que revelou a eliminação de proteínas contaminantes. Os resultados do planejamento fatorial completo 23 utilizado para identificar as condições mais favoráveis de hidrólise do colágeno bovino tipo I, a partir da colagenase prépurificada do P. aurantiogriseum, indicaram que o pH e a concentração do colágeno exerceram efeitos positivos sobre o grau de hidrólise, enquanto que o efeito da temperatura foi negativo. O grau de hidrólise máximo (4,65 μmol/mL) foi obtido utilizando uma concentração de colágeno de 7,5 mg/mL, pH 8,0 e 25 ºC. O perfil de peptídeos obtido por espectrometria de massa mostrou a presença de peptídeos com massas molares inferiores a 11 kDa e inúmeros peptídeos com massas molares menores de 2 kDa. Estes peptídeos apresentaram atividade antimicrobiana contra Escherichia coli (CIM = 0,625 mg/mL), Bacillus subtilis (CIM = 5 mg/mL) e Staphylococcus aureus (CIM = 0,55 mg/mL) e atividade antioxidante de 84,7 ± 0,24% (50 mg/mL). Os resultados do presente trabalho demonstram que P. aurantiogriseum é produtor de colagenase, a qual é uma alternativa tecnologicamente viável para a produção de peptídeos bioativos do colágeno

Made available in DSpace on 2016-06-02T19:55:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 5315.pdf: 2167736 bytes, checksum: 42c21ae0612a2550b93786bcc8cd967b (MD5) Previous issue date: 2013-04-26 / Universidade Federal de Sao Carlos / Cephamycin C is a β-lactam antibiotic that belongs to the cephalosporins. This antibiotic stands out from other cephalosporins because it has activity against gram-negative bacteria and for being resistent to β-lactamases produced by pathogenic microorganisms, and which represent one of the major mechanisms of bacterial resistance to β-lactam antibiotics. In view of the restricted information in the literature about the steps of the process, both from the point of view of research and of industrial production of cephamycin C, the study about its production and, consequently, the process of separation and purification becomes of great importance. Therefore, the main objective of this work was to develop a separation and purification process of cephamycin C from a fermentation broth produced by cultivations of Streptomyces clavuligerus in aired submerged processes. Extraction and separation processes of cephamycin C were performed by means of an aqueous two-phase system (ATPS) and ionexchange chromatography, respectively. Initially, studies on the stability of cephamycin C were performed in order to allow the establishment of conditions which minimize losses and increase the yield of the global process. In these studies, conditions at pH levels of 2.2, 3.0, 5.0, 6.0, 7.0, 7.6 and 8.7 at a temperature of 20 °C were evaluated. The smallest half-life was of 52.6 hours and was verified for pH 8.7; the longest half-life was of 459 hours for pH 6.0; and for the most acid pH (2.2), half-life was of 118.2 hours. The second step of the work was the study of the separation of cephamycin C and amino acids with the aqueous two-phase system composed by PEG/phosphate. The presence of ornithine, lysine and asparagine amino acids in the fermentation broth, even after the primary separation steps performed by filtration processes consisting of microfiltration and ultrafiltration, is due to the composition of the culture medium which is of complex origin. The experiments were carried out by varying the following parameters: molecular mass of PEG (400, 600, 1000 and 4000), pH (6, 7 and 8), tieline length (TLL 37 and 43) and phase volume ratio (rTLL 0.75, 1.00 and 1.25), in order to enable the determination of the best system for cephamycin C extraction. The best conditions obtained for this process were pH 8, PEG 400, TLL 43 and rTLL 1.00, where the highest partition coefficient, kp of 5.57, was acquired. For the separations of cephamycin C and the amino acids present in the broth, it was possible to verify the following separation efficiencies: 3.4 (ornithine), 6.9 (lysine) and 2.8 (asparagine). The last step of the work showed that it is possible to recover cephamycin C from the PEG phase promoting an even greater purification with the residual amino acids. The ion-exchange chromatography was used to propose so. For this proposal, we used the ion exchange chromatographic technique, with use of anionic resin Amberlite IRA 400. These experiments were performed under temperatures of 20, 25 and 30 °C and pH 2.8 and 6.8. The Amberlite IRA 400 Cl- resin showed affinity for cephamycin C, and in the experiments in fixed bed column, it was possible to separate cephamycin C from PEG, from the phosphate salt and from the amino acids present in the top phase. The results allowed the conclusion that the proposed process is an excellent alternative for the extraction, separation and purification of cephamycin C. / A cefamicina C (cef C) é um antibiótico β-lactâmico que pertence à classe das cefalosporinas. Este antibiótico se destaca das demais cefalosporinas por possuir atividade frente a bactérias gram-negativas e ser resistente à ação das β-lactamases, produzidas por micro-organismos patogênicos, e que representam um dos principais mecanismos de resistência bacteriana aos antibióticos β-lactâmicos. Tendo em vista as restritas informações na literatura sobre as etapas do processo, tanto sob o ponto de vista de pesquisa e industrial de produção da cefamicina C, torna-se de grande importância o estudo de sua produção e consequentemente do processo de separação e purificação. Portanto, o objetivo principal deste trabalho foi desenvolver um processo de separação e purificação da cefamicina C, a partir de um caldo fermentado produzido por cultivos da bactéria Streptomyces clavuligerus, em processos submersos aerados. Os processos de extração e separação da cefamicina C foram realizados por meio de sistema de duas fases aquosas (SDFA) e cromatografia de troca iônica em coluna de leito fixo, respectivamente. Inicialmente, foram realizados estudos de estabilidade da cefamicina C, tendo em vista permitir o estabelecimento de condições que minimizem as perdas e aumentem o rendimento do processo global. Nestes estudos foram avaliadas as condições em pH de 2,2, 3,3, 5,0, 6,0; 7,0; 7,6 e 8,7 a uma temperatura de 20 °C. A meia-vida para o pH 8,7 foi de 52,6 horas, para o pH 6,0 a meia-vida foi de 459 horas e, para o pH mais ácido (2,2), a meia-vida foi de 118,6 horas. A segunda etapa do trabalho correspondeu ao estudo da separação entre a cefamicina C e os aminoácidos, por meio do sistema de duas fases aquosas composto por polietileno glicol (PEG) /fosfato. A presença dos aminoácidos ornitina, lisina e asparagina no caldo fermentado, mesmo após as etapas de separação primária, realizada por processos de filtração compostos por microfiltração e ultrafiltração, devem-se a composição do meio de cultura de origem complexa. Os experimentos foram realizados variando-se os seguintes parâmetros: massa molecular de PEG (400, 600, 1000 e 4000), pH (6, 7 e 8), tamanho de tieline (TLL 37 e 43) e razão de volume das fases (rTLL 0,75, 1,00 e 1,25), de modo a possibilitar a determinação do melhor sistema para a extração da cefamicina C. As melhores condições obtidas para este processo foram pH 8, PEG 400, TLL 43 e rTLL 1,00, onde se obteve o maior coeficiente de partição, kp de 5,57. Para as separações entre a cef C e os aminoácidos presentes no caldo foi possível verificar as seguintes eficiências de separação: 3,4 (ornitina), 6,9 (lisina) e 2,8 (asparagina). Na etapa final do trabalho foi possível recuperar a cef C da fase PEG, promovendo ainda uma maior purificação com os aminoácidos residuais. Para tal proposta, utilizou-se a técnica cromatográfica de troca iônica, com utilização da resina aniônica Amberlite IRA 400. Estes experimentos foram realizados sob temperaturas de 20, 25 e 30 °C e pH 2,8 e 6,8. A resina Amberlite IRA 400 mostrou afinidade em relação à cef C, e nos experimentos em coluna de leito fixo, foi possível separar a cef C do PEG, do sal de fosfato e dos aminoácidos presentes na fase de topo. Os resultados obtidos permitiram concluir, que o processo proposto mostrou-se viável para a extração e separação da cefamicina C.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-03-13T11:45:48Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Thiago Pajéu Nascimento.pdf: 2049991 bytes, checksum: 727ddd1c6164d42cf0e18c5f4bd1a865 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-03-13T11:45:48Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Thiago Pajéu Nascimento.pdf: 2049991 bytes, checksum: 727ddd1c6164d42cf0e18c5f4bd1a865 (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2014 / Enzimas fibrinolíticas têm recebido atenção, devido ao seu potencial medicinal para doenças trombolíticas, estas estão se tornando uma das principais causas de morbidade e mortalidade em todo o mundo. Este trabalho teve como finalidade obter condições de produção e caracterização de proteases fibrinolítica, produzida por fungos filamentosos isolados de solo da Caatinga-PE-Brasil, utilizando fermentação em estado sólido, e purificar essa enzima utilizando Sistema de Duas Fases Aquosas. Dentre os fungos estudados, foi selecionado o Mucor subtillissimus SIS42 como melhor produtor da protease e entre os resíduos agroindustriais utilizados, o melhor substrato foi o farelo de trigo. Através de um planejamento fatorial 23 as condições otimizadas de produção foram: 3g de farelo de trigo, 50% de umidade, submetidos a 25ºC após 72 horas de fermentação, com uma atividade fibrinolítica e proteásica de 144,58 U/mL e 48,33 U/mL, respectivamente. A protease fibrinolítica contida no extrato bruto apresentou uma temperatura ótima de 45ºC e foi estável nesta temperatura por 150 minutos, a mesma teve sua atividade proteásica aumentada na presença de K+, Ca+ e Mn+ e diminuída na adição de Cu+. De acordo com a especificidade a substratos cromogênicos e a presença de PMSF, esta enzima foi classificada como uma serino protease do tipo quimiotrispsina. A partir dos resultados obtidos, foi realizado um planejamento experimental (23) para purificação da protease fibrinolítica produzido pelo M. subtillissimus SIS42 utilizando o sistema de duas fases aquosas, onde foi possível avaliar a influência das variáveis: concentração e massa molar do PEG e concentração de sulfato de sódio na purificação da enzima. Três variáveisrespostas foram avaliadas (coeficiente de partição, recuperação da enzima e fator de purificação). Utilizando um planejamento central composto para ampliar os estudos e efeitos na purificação da enzima, foram estudadas as variáveis: concentração de PEG (6000 g/mol) e sulfato de sódio. Os resultados atingidos foram: coeficiente de partição para a fase rica em sal (0,049 a 0,795), um aumento de pureza de 10 com uma recuperação de 102% da atividade enzimática na fase inferior do sistema. O sistema que proporcionou as melhores condições de purificação foi constituído por: PEG 6000 (g/mol) e concentração de 30,00% (m/m) com uma concentração de sulfato de sódio de 13,20% (m/m). A protease fibrinolítica apresentou através de uma SDS-PAGE uma massa massa molar após a purificação de 94kDa e atividade no zimograma de fibrina. Após a purificação, por sistema de duas fases aquosas a protease fibrinolítica foi novamente avaliada a presença de PMSF e a substratos cromogênicos, indicando a enzima como uma quimiotripsina.

Submitted by Amanda Silva (amanda.osilva2@ufpe.br) on 2015-04-08T13:11:22Z No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Vanessa Couto - CCB.pdf: 1379075 bytes, checksum: 22dec4476e89d6b363739f14fc25766e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-08T13:11:22Z (GMT). No. of bitstreams: 2 DISSERTAÇÃO Vanessa Couto - CCB.pdf: 1379075 bytes, checksum: 22dec4476e89d6b363739f14fc25766e (MD5) license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Previous issue date: 2012 / FACEPE / O gênero Streptomyces produz cerca de 70% dos antibióticos de origem natural utilizados na prática médica. Com o advento e ampla utilização dos antibióticos β-lactâmicos no tratamento de infecções bacterianas, logo surgiram cepas resistentes a estes fármacos, sendo um dos principais mecanismos de resistência microbiana a produção de enzimas β-lactamases, capazes de hidrolisar o anel β-lactâmico do antibiótico tornando a droga inativa. Ácido clavulânico (AC) é um potente inibidor de β-lactamases produzido por espécies de actinobactérias do gênero Streptomyces em processos fermentativos. O sucesso de tais processos depende, sobretudo, dos substratos e dos nutrientes fornecidos ao micro-organismo no meio de cultivo. Em fermentações extrativas, são adicionados ao meio de cultivo os sistemas de duas fases aquosas (SDFA) compostos por polímero/sal que propiciam uma simultânea produção e recuperação da biomolécula de interesse. Neste contexto, torna-se fundamental a investigação de compostos com atividade antimicrobiana de fontes diversas e, o presente trabalho teve como objetivo produzir e recuperar AC por processo de fermentação em frascos agitados através de fermentação extrativa por Streptomyces sp. DPUA 1542 isolado de liquens da Região Amazônica. A linhagem de Streptomyces sp. foi inicialmente cultivada com farinha de soja (20 g/L), extrato de soja (20 g/L) e milhocina (20 g/L) como fontes de nitrogênio (FN) e glicerol (10 g/L) como fonte de carbono (FC) em agitação orbital de 250 rpm em cultivo submerso por 144 horas a 28ºC. Sendo a melhor produção de AC verificada com o uso de farinha de soja, foi realizada uma segunda fermentação utilizando um planejamento fatorial 23 com quatro pontos centrais a fim de avaliar a influência das variáveis independentes concentração de farinha de soja - FN (10, 20, 30 g/L), concentração de glicerol - FC (5, 10 e 15 g/L) e pH (6,3, 6,8 e 7,4) na produção da biomolécula . A mais alta produção de AC (63,93 mg/L) ocorreu em 96 horas de cultivo no ensaio do planejamento fatorial que utilizou pH 6,3 e as maiores concentrações de farinha de soja e glicerol, 30 e 15 g/L, respectivamente. Em adição, foi realizado um ensaio para atividade antimicrobiana da linhagem de Streptomyces frente Staphylococcus aureus multirresistente, sendo evidenciado halo de inibição de 33 mm de diâmetro. As melhores condições definidas no primeiro planejamento fatorial foram empregadas em um planejamento fatorial subseqüente 23 com quatro pontos centrais que avaliou a simultânea produção e extração da molécula de AC em fermentação extrativa com SDFA – Polietilenoglicol (PEG)/sais fosfatos – integrado ao meio de cultura. As variáveis independentes testadas foram massa molar do PEG (MPEG 400, 1.000 e 8.000 g/mol), concentração de PEG (CPEG 15, 20 e 25 m/m%) e concentração dos sais fosfatos (CSAL 15, 20 e 25 m/m%). As maiores concentrações de AC foram obtidas nos ensaios 3 e 5, respectivamente, na fase rica em sal (69,56 mg/L) com as condições (MPEG 400 g/mol; CPEG 25 m/m% e CSAL 15 m/m%) e na fase PEG (54,88 mg/L) nas condições (MPEG 400 g/mol; CPEG 15 m/m% e CSAL 25 m/m%) em 120 horas de cultivo. Os maiores valores do coeficiente de partição (K=3,27) e rendimento (Y=63,2%), foram obtidos no ensaio 5, indicando que o AC particionou, sobretudo, para a fase superior rica em PEG, e ficou concentrada em maior quantidade em percentual. Pelos resultados demonstrados, Streptomyces sp. DPUA 1542 apresentou efetiva produção de AC utilizando como FN e FC, farinha de soja e glicerol, respectivamente, além de ter apresentado atividade biológica contra bactéria patogênica. A produção e simultânea purificação de AC por fermentação extrativa nas condições testadas pode representar uma alternativa promissora para o emprego em processos de produção do inibidor de β-lactamases a nível comercial.

Submitted by Leonardo Freitas (leonardo.hfreitas@ufpe.br) on 2015-04-09T18:28:06Z No. of bitstreams: 2 TESE MARÍLIA MACIEL.pdf: 3027098 bytes, checksum: 3d287d151c61c2f6ac29afba9e6589a1 (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) / Made available in DSpace on 2015-04-09T18:28:06Z (GMT). No. of bitstreams: 2 TESE MARÍLIA MACIEL.pdf: 3027098 bytes, checksum: 3d287d151c61c2f6ac29afba9e6589a1 (MD5) license_rdf: 9 bytes, checksum: 42dd12a06de379d3ffa39b67dc9c7aff (MD5) Previous issue date: 2013-02-27 / CNPq; EM / As espécies de Aspergillus pertencentes à seção Nigri são caracterizadas pela cor negra da maioria das colônias. A identificação destas espécies é complexa devido à alta diversidade genética. As características morfológicas, fisiológicas, bioquímicas, moleculares e espectrais são ferramentas que podem ser utilizadas na identificação polifásica. Aspergillus niger é a espécie da seção Nigri mais utilizada na indústria. Dentre as enzimas produzidas por este fungo podemos citar as poligalacturonases (PG), que possuem aplicação tecnológica no processamento de alimentos e frutas. Neste trabalho, linhagens de Aspergillus seção Nigri foram avaliadas por uma abordagem polifásica baseada na análise morfológica, bioquímica e espectral por Ionização/Dessorção de Matriz Assistida por Laser Tempo-de-Vôo/Espectrômetro de Massa (MALDI-TOF MS) para sua identificação e caracterização. Os dados obtidos a partir dessa abordagem indicaram que os resultados do MALDI-TOF MS corroboraram os dados da taxonomia clássica e análises bioquímicas. Cerca de 20% e 14% das linhagens de A. niger foram produtoras de ocratoxina A (OTA) e fumonisina B2 (FB2), respectivamente. As linhagens não micotoxigênicas foram avaliadas quanto à capacidade de produzir PG, sendo A. niger URM 5162 que apresentou maiores valores de atividade quando imobilizada em casca de laranja e com o reator operado sem aeração. Após a produção, as PG foram purificadas pelo sistema de duas fases aquosas (SDFA) formado por polietilenoglicol e sais de fosfato (PEG/fosfato). A endopoligalacturonase (endo-PG) e a exo-poligalacturonase (exo-PG) tiveram preferência pela fase superior do sistema (rica em PEG). Para as duas enzimas, os melhores resultados para o coeficiente de partição (K=1,23 para endo-PG e 2,40 para exo-PG), rendimento em atividade (Y=74,04% para endo-PG e 33,33% para exo-PG) e fator de purificação (FP=8,18 para endo-PG e 1,98 para exo-PG), foram obtidos com 12,5% (m/m) de PEG 8000 (g/mol) e concentração de fosfato de 25% (m/m) a pH 6,0, sendo esta a condição considerada como a mais adequada para a purificação das PG produzidas por A. niger URM 5162. A concentração de fosfato e a massa molar do PEG foram as variáveis independentes que mais influenciaram nos valores de K, Y e FP durante a purificação da endo- e exo-poligalacturonase, respectivamente. Diante dos resultados obtidos, observa-se que a utilização de uma abordagem polifásica consistindo de análise morfológica, bioquímica e proteômica, permite uma identificação mais precisa das espécies da seção Nigri. Aspergillus niger URM 5162 é a linhagem promissora para produção de PG, sendo o SDFA uma alternativa interessante e de baixo custo para a purificação destas enzimas.

O ambiente Antártico é caracterizado por condições ambientais restritivas de clima, hábitat e biogeografia. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade de leveduras em amostras marinhas e terrestres do ambiente Antártico, além da prospecção de lipases que atuem em processos que requerem baixas e moderadas temperaturas. De acordo com os resultados obtidos, 97 leveduras foram recuperadas por semeadura em meio de cultura PDA e YMA a partir de diferentes amostras coletadas na OPERANTAR XXVIII (verão 2010), das quais foram identificados 12 gêneros e 21 espécies. Destas, 45 apresentaram atividade de lipase e duas foram selecionadas para o ensaio de otimização da produção enzimática: C. laurentii L59 e L. scotti L117. A extração de lipase de L. scottii L117 foi avaliada por Sistema de Duas fases Aquosas e o sistema micelar utilizando TX-114 foi o mais eficiente para purificação parcial desta enzima. Por fim, a avaliação da diversidade das 405 leveduras isoladas de macroalgas e liquens (coletadas na OPERANTAR XXXII no verão de 2013) revelou a ocorrência de 24 taxons de leveduras a partir das amostras de macroalgas e 18 taxons a partir das amostras de liquens, sendo apenas cinco espécies comuns a estes dois substratos. / The Antarctic continent is characterized by restrictive environmental conditions of climate, habitats and biogeography. In this sense, the objective of this study was to evaluate the diversity of yeasts in marine and terrestrial samples of the Antarctic environments, as well as the propspecting of lipases that can act in proceses that require low and moderate temperatures. According to the results, 97 yeasts were recovered from different samples collected in OPERANTAR XXVIII (summer 2010), representing 21 different species. Among them, 45 showed lipase activity and two were selected for the optimization of enzyme production: C. laurentii L59 and L. scotti L117. Extraction of L. scottii L117 lipase was assessed by Aqueous Two-Phase System and the micellar system TX-114 was the most efficient for partial enzyme purification. Finally, the diversity evaluation of 405 isolates from seaweeds and lichens (collected in XXXII OPERANTAR, summer of 2013) revealed the occurrence of 24 taxa from macroalgae samples and 18 taxa from lichens samples, being only five substrates common to these two substrata.

Submitted by Fabio Sobreira Campos da Costa (fabio.sobreira@ufpe.br) on 2016-09-02T12:53:33Z No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação CCB - Kátia Albuquerque 2016.pdf: 1508022 bytes, checksum: 82278b56e00cafb789bead747a3af48d (MD5) / Made available in DSpace on 2016-09-02T12:53:33Z (GMT). No. of bitstreams: 2 license_rdf: 1232 bytes, checksum: 66e71c371cc565284e70f40736c94386 (MD5) Dissertação CCB - Kátia Albuquerque 2016.pdf: 1508022 bytes, checksum: 82278b56e00cafb789bead747a3af48d (MD5) Previous issue date: 2016-02-19 / CAPEs / Enzimas são proteínas com atividade catalítica capazes de integrar diferentes processos biotecnológicos. Dentre as enzimas com aplicação na indústria destaca-se a tanino acil hidrolase (EC 3.1.1.20) ou simplesmente tanase, uma enzima extracelular produzida na presença de ácido tânico por fungos filamentosos, bactérias e leveduras. A tanase (TAH) catalisa a hidrólise de taninos liberando ácido gálico e glicose. TAH pode ser utilizada no tratamento de efluentes, na indústria farmacêutica, de alimentos, bebidas entre outros. Na biotecnologia, o grande desafio na produção de enzimas é extrair a molécula a partir de métodos economicamente viáveis. Assim, o sistema de duas fases aquosas (SDFA) tem sido cada vez mais utilizado para purificar parcialmente diversos produtos biológicos. Neste sentido, o presente trabalho teve como finalidade extrair em SDFA, caracterizar bioquimicamente e aplicar em chá verde a enzima tanase obtida de Aspergillus sp. SIS 25 por fermentação em estado sólido, utilizando a fibra do coco como substrato. Um planejamento fatorial 23 foi utilizado para avaliar a influência das variáveis principais: massa molar (MMPEG) do PEG (1000, 3350 e 6000 g/mol), concentração (20, 22 e 24% m/m) do PEG (CPEG) e concentração (15, 17,5 e 20% m/m) de citrato de sódio (CCIT), sobre as variáveis resposta: coeficiente de partição (K), recuperação (Rec) e aumento de pureza (AP), em pH 6. A tanase foi preferencialmente particionada para a fase sal do sistema uma vez que em todos os ensaios os valores de K foram menores do que 1. As variáveis MMPEG e a interação entre MMPEG-CPEG apresentaram os resultados mais significativos para o valor de K, sendo ambos os efeitos negativos. Com relação ao aumento de pureza, o melhor resultado (3,2) foi observado no ensaio 8 com 24% de PEG 6000 e 20% de sal. A tanase extraída do sistema apresentou temperatura ótima a 30° C e pH ótimo 5,0. A perda da estabilidade foi observada a 50 °C. A TAH desse estudo foi estimulada na presença de Na+ e completamente inibida na presença de Zn2+. Os surfactantes não interferiram significativamente em sua atividade, com exceção do Triton X-100 a 2% que diminuiu a atividade relativa em aproximadamente 50%. No processo de hidrólise dos compostos fenólicos do chá verde, a tanase pré-purificada em SDFA apresentou melhor resultado se comparada ao extrato bruto; 0,75 mL da enzima do sistema reduziu 44% dos fenóis do chá. Os resultados demonstram que o modelo estatístico montado para o SDFA além de permitir a extração de uma tanase parcialmente pura tornou conhecido outros modelos que favorecem a otimização das variáveis estudadas, principalmente o aumento de pureza. Com isso, é possível afirmar que a tanase de Aspergillus sp. SIS 25 pode ser extraída através de um método de baixo custo, que emprega material reutilizável, biodegradável e que o processo conservou as características biquímicas dessa enzima devido à abundância de água que ocorre no sistema e pela utilização de componentes inertes à maioria das bimoléculas. A criação desse ambiente favorável para separar moléculas biológicas pode explicar o fato da tanase não ter perdido sua atividade durante o estudo, mantendo sua ação catalítica principalmente durante a aplicação em chá verde. / Enzymes are proteins with catalytic activity capable of integrating different biotechnological processes. One of the enzymes with application in industry stands out the tannin acyl hydrolase (EC 3.1.1.20) or simply tannase, an extracellular enzyme produced in the presence of tannic acid by filamentous fungi, bacteria and yeast. The tannase (TAH) catalyzes the hydrolysis of tannins releasing gallic acid and glucose. TAH can be used for effluent treatment, pharmaceutical industry, food, beveragesand others. In biotechnology, the big challenge in the production of enzymes is to extract the molecule from economically viable methods. Thus, the aqueous two-phase system (ATPS) has been increasingly used to partiallypurify biological products. In this sense, the present work had as purpose to extract in ATPS, characterize biochemically and apply in green tea the tannase enzyme obtained from Aspergillus sp. SIS 25 by solid state fermentation using coconut fiber like substrate. A factorial design 23 was used to evaluate the influence of major variables: PEG molar mass (1000, 3350 and 6000 g/mol), PEG concentration (CPEG) and sodium citrate concentration (CCIT), on the response variables: partition coefficient (K), recovery (Rec) and purity increase (AP), at pH 6. The tanase was preferentially partitioned to stage the salt system once in all tests the values of K were lower than 1. The variables MMPEG and the interaction between MMPEG-CPEG presented the results more meaningful for the value of K, being both negative effects. With regard to the increase in purity, the best result (3.2) was observed in 8 test with 24% of PEG 6000 and 20% salt. The tannase extracted from system showed optimum temperature at 30 ° C and optimum pH 5.0. The loss of stability was observed at 50° c. TAH this study was stimulated in the presence of Na+ and completely inhibited in the presence of Zn2+. Surfactants not significantly interfere in their activity, with the exception of Triton X-100 2% that decreased the relative activity by approximately 50%. In the process of hydrolysis of phenolic compounds from green tea, tannase pre-purified in ATPS showed better results when compared to the crude extract; 0.75 ml of the enzyme from system has reduced 44% of tea phenols. The results show that the statistical model fitted to the ATPS and allow the extraction of a pure and partially known other models that favor the optimization of the studied variables, especially the increase in purity. With this, it is possible to affirm that the tanase of Aspergillus sp. SIS 25 can be extracted through a low-cost method, employing reusable, biodegradable material and the process preserved the biquímicas features of this enzyme because of the abundance of water that occurs in the system and by the use of inert components to most bimoléculas. The creation of this favourable environment to separate biological molecules can explain the fact of tannase didn't lose its activity during the study, keeping their catalytic action primarily during application in green tea.

O ambiente Antártico é caracterizado por condições ambientais restritivas de clima, hábitat e biogeografia. Neste sentido, o objetivo deste estudo foi avaliar a diversidade de leveduras em amostras marinhas e terrestres do ambiente Antártico, além da prospecção de lipases que atuem em processos que requerem baixas e moderadas temperaturas. De acordo com os resultados obtidos, 97 leveduras foram recuperadas por semeadura em meio de cultura PDA e YMA a partir de diferentes amostras coletadas na OPERANTAR XXVIII (verão 2010), das quais foram identificados 12 gêneros e 21 espécies. Destas, 45 apresentaram atividade de lipase e duas foram selecionadas para o ensaio de otimização da produção enzimática: C. laurentii L59 e L. scotti L117. A extração de lipase de L. scottii L117 foi avaliada por Sistema de Duas fases Aquosas e o sistema micelar utilizando TX-114 foi o mais eficiente para purificação parcial desta enzima. Por fim, a avaliação da diversidade das 405 leveduras isoladas de macroalgas e liquens (coletadas na OPERANTAR XXXII no verão de 2013) revelou a ocorrência de 24 taxons de leveduras a partir das amostras de macroalgas e 18 taxons a partir das amostras de liquens, sendo apenas cinco espécies comuns a estes dois substratos. / The Antarctic continent is characterized by restrictive environmental conditions of climate, habitats and biogeography. In this sense, the objective of this study was to evaluate the diversity of yeasts in marine and terrestrial samples of the Antarctic environments, as well as the propspecting of lipases that can act in proceses that require low and moderate temperatures. According to the results, 97 yeasts were recovered from different samples collected in OPERANTAR XXVIII (summer 2010), representing 21 different species. Among them, 45 showed lipase activity and two were selected for the optimization of enzyme production: C. laurentii L59 and L. scotti L117. Extraction of L. scottii L117 lipase was assessed by Aqueous Two-Phase System and the micellar system TX-114 was the most efficient for partial enzyme purification. Finally, the diversity evaluation of 405 isolates from seaweeds and lichens (collected in XXXII OPERANTAR, summer of 2013) revealed the occurrence of 24 taxa from macroalgae samples and 18 taxa from lichens samples, being only five substrates common to these two substrata.

O ácido clavulânico (AC) é um potente inibidor de β-lactamases utilizado na área médica. Métodos alternativos, econômicos e simples para sua purificação são de grande interesse. Este trabalho objetivou produzir e extrair AC de Streptomyces spp. por fermentação extrativa utilizando sistema de duas fases aquosas (SDFA) - polietileno glicol (PEG)/sais fosfato. Foi selecionado o melhor produtor de AC entre sete linhagens de Streptomyces spp. Avaliou-se a influência de cinco fatores no cultivo do melhor produtor em frascos agitados (pH, temperatura, velocidade de agitação, concentrações das fontes de nitrogênio e de carbono), utilizando planejamento experimental estatístico. Definidas as melhores condições de cultivo, foram estudadas a produção e a extração do AC em fermentação extrativa utilizando SDFA em frascos agitados e em sistema descontínuo utilizando biorreator. Em biorreator também foram realizados o estudo termodinâmico do processo de fermentação nas condições ótimas obtidas nas etapas anteriores e a determinação do coeficiente volumétrico de transferência de massa (kLa), comparando os sistemas de fermentação no meio de cultivo simples (SF) e fermentação extrativa utilizando sistema SDFA PEG/sais fosfato (SFE) sem e com crescimento microbiano. A linhagem de Streptomyces selecionada como a melhor produtora de AC foi a DAUFPE 3060, a qual apresentou a maior produção desse inibidor, 494 mg/L em 48h, em frascos agitados nas condições: pH 6,0, 32°C, 150 rpm, 5 g/L de glicerol e 20 g/L de farinha de soja. Após a etapa de otimização realizada para o estudo da temperatura e da concentração de farinha de soja, variáveis mais significativas no estudo de seleção, a temperatura e a concentração de farinha de soja ótimas, foram 32°C e 40 g/L, respectivamente, com produção de 629 mg/L de AC em 48h. O estudo termodinâmico confirmou que a temperatura de 32°C é a máxima de produção do AC; após esse valor, inicia-se, gradualmente, a degradação do AC. No estudo da determinação do coeficiente de transferência de massa, kLa, sem crescimento microbiano, observaram-se valores maiores de kLa para o SF, devido à viscosidade do PEG utilizado no SFE. A massa molar do PEG e a velocidade de agitação foram as variáveis que mais influenciaram na extração de AC no SFE em frascos agitados, apresentando comportamento semelhante em biorreator. E, finalmente, o estudo da transferência de oxigênio do SFE utilizando SDFA com crescimento microbiano foi avaliado para otimizar a produção e a extração de AC. Os resultados obtidos demonstraram que existe uma faixa ideal de velocidade de agitação e de aeração para evitar o rompimento celular e aumentar a recuperação de AC. / Clavulanic acid (CA) is a potent inhibitor of β-lactamases used in the medical field. Alternative methods, economic and simple purification are of great interest. This PhD project aims to produce and extract clavulanic acid of Streptomyces spp. By extractive fermentation using aqueous two-phase system (ATPS) - Polyethylene glycol (PEG)/phosphate salts. The best producer of clavulanic acid among seven strains of Streptomyces spp was selected. The influence of five factors in the cultivation of the best producer in flasks (pH, temperature, agitation velocity, concentrations of nitrogen and carbon sources) using statistical experimental design was evaluated. Defined the best cultivation conditions, the production and extraction of clavulanic acid by extractive fermentation using ATPS in flasks and in a batch system using a bioreactor was analyzed. In batch system using a bioreactor were also carried out the thermodynamic study of the fermentation process in optimum conditions determined in previous steps and also determined the volumetric mass transfer coefficient (kLa) comparing the fermentation systems in simple culture medium (SF) and in a extractive fermentation using aqueous two-phase system (ATPS) PEG/phosphate salts (SEF) medium with and without microbial growth. A strain of Streptomyces spp. selected as the best producer of AC was DAUFPE 3060, which showed the highest production of this inhibitor, 494 mg/L at 48h, in flasks under the conditions of pH 6.0, 32 °C, 150 rpm, 5 g/L of glycerol and 20 g/L of soybean flour. After the optimization step, the most significant variables in the study selection, temperature and concentration of soybean flour, were studied. The optimal values were 32 °C and 40 g/L of temperature and soybean flour concentration, respectively, with production of 629 mg/L of CA after 48h of cultivation. The thermodynamic study confirmed that 32 °C is the maximum temperature production of CA, after this value, starts gradually, the degradation of CA. In the study of volumetric mass transfer coefficient, kLa, without microbial growth, showed higher values of kLa for the SF, because the high viscosity of the PEG used in the SFE. The PEG molar mas and agitation velocity were the variables that most influenced the extraction of CA in flasks using a SFE, with similar behavior in a bioreactor. Finally, the study of oxygen transfer rate in SFE using ATPS with microbial growth was evaluated to optimize the production and extraction of CA. The results showed that there is an ideal range of agitation and aeration to prevent cell disruption and increase the CA recovery.