Orientador: Gabriela Alves Macedo / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-25T19:00:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MadeiraJunior_JoseValdo_D.pdf: 997594 bytes, checksum: 9fe380b24aeba39fd18427a9159f14e1 (MD5) Previous issue date: 2014 / Resumo: A tanase, também conhecida como tanino acil hidrolase (EC 3.1.1.20), catalisa principalmente a hidrólise de ligações ésteres de taninos hidrolisáveis, liberando ácido gálico e glicose. Esta enzima tem grande potencial nas indústrias, química, farmacêutica e alimentícia. Para a produção da tanase, a fermentação em estado sólido apresenta vantagens sob a submersa, como maior produção enzimática de forma extracelular, maior produtividade, maior estabilidade de pH e temperatura, e menor custo do produto. Este menor custo se dá, entre outros motivos, pelo uso de resíduos agroindustriais e menor quantidade de água no meio. O grupo de pesquisa do laboratório de Bioquímica de Alimentos (DCA ¿ FEA ¿ UNICAMP) iniciou um estudou da produção da tanase em resíduo de Citrus. Os resultados obtidos mostraram grande potencial da produção enzimática, e simultâneo aumento do potencial antioxidante no resíduo fermentado, que por seguintes trabalhos foram constatados que este potencial se dava pelo aumento da concentração de compostos fenólicos bioativos. Os compostos fenólicos têm sido foco em pesquisas pela sua ação no metabolismo humano, agindo na prevenção de doenças crônicas, sendo portanto, importantes antioxidantes na indústria de alimentos. Com tudo, os processos de obtenção são por síntese química ou extração a partir de fontes vegetais, nos quais são usados ácidos, bases e solventes orgânicos. Estes processos geram grande quantidade de resíduos, degradam os compostos de interesse e diminuem o rendimento. Uma alternativa para minimizar estes problemas são os processos ambientalmente amigáveis, que podem ser por fermentação ou extração enzimática. Este projeto teve como principal objetivo a produção da tanase e compostos fenólicos pelo fungo Paecilomyces variotii, utilizando como substrato resíduo de frutas cítricas. Primeiramente foi realizada a produção da tanase em diferentes condições do processo de fermentação em estado sólido, como granulometria do substrato, hidratação do substrato, adição de indutores, fonte de nitrogênio, temperatura de incubação, entre outros. Em seguida, esta enzima foi semi-purificada e caracterizada bioquimicamente. Após esta etapa, foram realizados dois processos de obtenção de compostos fenólicos, via fermentativa e enzimática: para o primeiro processo foram avaliadas as condições da temperatura de incubação, hidratação do substrato e granulometria do resíduo; para o segundo, as condições testadas foram as atividades enzimáticas da pectinase, celulase e tanase (produzida neste trabalho). Após os processos de biotransformação, os extratos de compostos fenólicos bioativos obtidos foram avaliados quanto sua atividade antioxidante e anti-proliferação celular tumoral do tipo cólon-retal (células HT29) / Abstract: Tannase, also known as tannin acyl hydrolase (EC 3.1.1.20) catalyzes the hydrolysis of ester bonds of hydrolysable tannins, releasing gallic acid and glucose. This enzyme has great potential in chemical, pharmaceutical and food industries. For tannase production, the solid-state fermentation has advantages over submerged, such as great production in extracellular enzyme form, higher productivity, greater stability of pH and temperature, and lower product cost. This low cost occurs, among other reasons, by the use of agro-industrial residues and low water added in the medium. The research group of Laboratory of Food Biochemistry (DCA - FEA - UNICAMP) initiated a studied of tannase production in Citrus residues. The results showed great potential of enzyme production, and simultaneous increased the antioxidant potential in fermented Citrus residue, which others works published that potential was occurred by increasing the concentration of bioactive phenolic compounds. Phenolic compounds have been the focus in research for its action in human metabolism, acting in the prevention of chronic diseases, and therefore, important antioxidants in the food industry. However, the processes of obtaintion are by chemical synthesis or extraction from plant sources, which acids, bases and organic solvents are used. These processes generate large amounts of waste, degrade the compounds of interest and reduce the yield. An alternative to minimize these problems, environmentally friendly processes may be realized, such as by fermentation or enzymatic extraction. This project aimed to the production of tannase and phenolic compounds by the fungus Paecilomyces variotii, using as substrate Citrus residues. Firstly, the tannase production was carried out under different conditions of the solid-state fermentation process, such as particle substrate size, moisture of substrate, inductor compounds, nitrogen source, temperature of incubation, others. After that, the enzyme produced was semi-purified and biochemically characterized. The second part, two biotransformation processes for phenolic compounds obtainment were carried out, by fermentation and enzymatic reaction: for fermentation process, temperature of incubation, moisture of substrate and substrate particle size were evaluated; for enzymatic process, the conditions tested were the enzymatic activity of the pectinase, cellulase and tannase (produced in this work). After the biotransformation processes, the extracts of Citrus residues biotransformed were evaluated for antioxidant activity and tumor cell anti-proliferation type colorectal (HT29 cells) / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos

Submitted by Biblioteca Central (biblioteca@unicap.br) on 2018-06-06T18:35:42Z No. of bitstreams: 2 claudia_maria_rocha_moura.pdf: 1212429 bytes, checksum: 64bbf58e7633e49f0648b0ef6ed9e0ab (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) / Made available in DSpace on 2018-06-06T18:35:42Z (GMT). No. of bitstreams: 2 claudia_maria_rocha_moura.pdf: 1212429 bytes, checksum: 64bbf58e7633e49f0648b0ef6ed9e0ab (MD5) license_rdf: 0 bytes, checksum: d41d8cd98f00b204e9800998ecf8427e (MD5) Previous issue date: 2018-04-06 / Microbial enzymes are one of the bioactive products have increased their production in recent decades, due to its widespread use in many existing industrial and environmental sectors. There are numerous applications of microbial enzymes in various sectors of biotechnology. Due to its widespread use, several studies have been undertaken to isolate and identify new producers microorganisms, especially those isolated from poorly studied environments and with an immense microbial biodiversity as the northeastern Caatinga. Studies have been conducted with filamentous Penicillium isolated from soil samples of the fungi of Pernambuco Caatinga to produce tannase. Initially enzyme production was performed using selection on solid medium 4 samples. The results showed that the samples called SIS 24 and 25 show the formation of the characteristic halos higher production of enzyme at 37°C, with values of 4.0 and 4.5 cm, respectively. Then molecular and morphological tests for identification of the samples were made which had the largest halos production of tannase and the sample identified as Talaromyces (SIS 24) and Penicillium chrysogenum (SIS 25). The tannase production assays were performed with samples SIS 24 and 25 by submerged fermentation using 4 production media with different compositions at 37 °C, 150 rpm, 168 hours. The results show that the SIS 25 showed the highest enzyme production at 96 hours of production 0.1555 U / mL obtained in the medium 1. Continuing to production studies were performed new production using a 23 full factorial design for alternative media formulation containing organic residues (coffee, grape and orange wastes) under the same conditions used in the previous test. The results showed that the assay 3, which showed a pH 4.8, containing coffee 5g, 12g of grape and orange 5g, presented a lipase activity of 0.210 U / mL. The use of agro-industrial waste emerges as a viable alternative for the development of biotechnology products bioactive media of production. / As enzimas microbianas são um dos produtos bioativos que têm aumentado sua produção nas últimas décadas, devido a sua grande utilização em diversos setores industriais e ambientais existentes. São inúmeras as aplicações das enzimas microbianas em diversos setores da biotecnologia. Devido a sua grande utilização, vários estudos têm sido realizados no sentido de isolar e identificar novos micro-organismos produtores, principalmente aqueles isolados de ambientes pouco estudados e com uma imensa biodiversidade microbiana como a Caatinga nordestina. Foram realizados estudos com fungos filamentosos do gênero Penicillium isolados de solo da Caatinga de Pernambuco para produção de tanase. Inicialmente foi realizada uma seleção de produção da enzima utilizando 4 isolados em meio sólido. Os resultados revelaram que os isolados denominadas de SIS 24 e 25, apresentaram a formação dos maiores halos característicos de produção da enzimas à 37oC, com valores de 4,0 e 4,5 cms, respectivamente. Em seguida, foram realizados ensaios moleculares e morfológicos para identificação das amostras selecionadas (SIS 24) identificada como Talaromyces e a (SIS 25) como Penicillium chrysogenum. Em seguida, foram realizados ensaios de produção da tanase com os isolados SIS 24 e SIS 25 através de fermentação submersa, utilizando 4 meios de produção com diferentes composições, à 37oC, 150 rpm, 168 horas. Os resultados revelaram que a amostra SIS 25 apresentou a maior produção enzimática com 96 h de produção de 0,1555 U/mL obtida no meio 1. Ensaios de produção utilizando um planejamento fatorial de 23 completo para formulação de meios alternativos contendo resíduos agroindustriais (casca de café, casca de uva e resíduo de laranja) nas mesmas condições utilizadas no ensaio anterior. Os resultados obtidos evidenciaram que o ensaio denominado 3, que apresentou um valor de pH 4,8, contendo resíduos de café 5g, de uva 12g e de laranja 5g, apresentou uma atividade tanalitica de 0,210 U/mL. A utilização de resíduos agroindustriais surge como uma alternativa viável na elaboração de meios de produção de produtos biotecnológicos bioativos.

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.

Orientador: Gabriela Alves Macedo / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T16:18:09Z (GMT). No. of bitstreams: 1 MadeiraJunior_JoseValdo_M.pdf: 1179155 bytes, checksum: 65b86d843e7273040bbbed20eae90c33 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: O objetivo deste trabalho foi avaliar a viabilidade de produzir simultaneamente fitase e tanase através da fermentação sólida, em bagaço de laranja e torta de mamona, empregando o fungo Paecilomyces variotii. A produção mundial de laranja tem aumentado significativamente desde a década de oitenta, especialmente no setor de processamento de suco. Para o ano de 2010 a produção mundial de laranja está estimada em 66,4 milhões de toneladas, sendo que 40% desta produção serão convertidas em subprodutos, principalmente a casca. Uma das alternativas para o uso deste resíduo tem sido na forma peletizada para alimentação animal. A mamona é uma oleaginosa muito estudada para a produção de biodiesel. A torta residual da extração do óleo é de grande utilidade para adubação e também rica em proteínas, abrindo possibilidade da sua utilização como ração animal. Esta segunda aplicação enfrenta o problema da presença da ricina, composto tóxico presente na torta, havendo a necessidade de detoxificá-la antes do destino como ração. O uso de enzimas na alimentação animal é conhecido e está sendo bem explorado. A maior dificuldade de expandir o uso de enzimas ainda é o custo de produção. Uma alternativa para isto seria a utilização destes resíduos como substrato da fermentação para produção de enzimas. Dessa forma, o uso dos resíduos para alimentação animal representa uma alternativa viável para este setor, assim como para a produção de biocatalizadores através da fermentação sólida. As características do bagaço de laranja e torta de mamona após a fermentação foram avaliadas a fim de estudar sua viabilidade como ingrediente para ração animal. No estudo de otimização da produção de tanase por Paecilomyces variotii utilizando metodologia de superfície de resposta, foram obtidas atividades de 4800 e 2400 U/g em bagaço de laranja e torta de mamona, respectivamente. Essa produção foi conduzida utilizando 3 e 4,6% de ácido tânico, 61 e 25% de solução salina, 96 e 48 horas de tempo de incubação para os resíduos de laranja e mamona, respectivamente. Para produção de fitase as atividades foram de 320 e 280 U/g em bagaço de laranja e torta de mamona, respectivamente. As condições de cultivo em bagaço de laranja foram 5,8% de ácido tânico, 66% de solução salina e 72 horas de incubação. O processo fermentativo com torta de mamona foi conduzido com as mesmas condições com exceção da porcentagem de solução salina, que foi de 25%, e a ausência de ácido tânico. Após o processo fermentativo, o bagaço de laranja apresentou maior capacidade antioxidante em relação ao meio não fermentado, representando um ingrediente interessante para uso em ração animal. A torta de mamona fermentada apresentou menor concentração de ricina no meio de cultivo, entretanto, ainda exibiu atividade tóxica em células Vero / Abstract: The aim of this study was to evaluate the feasibility of producing both phytase and tannase by solid fermentation on orange peel and castor bean cake, using the fungus Paecilomyces variotii. World production of oranges has increased significantly since the eighties, especially in the processing of juice. For the year 2010, the world production of oranges is estimated at 66.4 million tons, with 40% of this production will be converted into waste, mainly the peel. An alternative use of this waste has been as pellets for animal food. The castor bean is an oilseed much studied for the production of bio-diesel. The castor cake of the extraction of oil is very useful for fertilization and also rich in protein, opening the possibility of its use as animal food. This second application faces the problem of the presence of ricin, a toxic compound present in the castor cake. There is a need for a detoxification before using it as food. The use of enzymes in animal feed is well known and is being explored. The biggest difficulty to expand the use of enzymes is the production cost. An alternative to this would be the use of waste as fermentation substrate for enzyme production with higher added value. Therefore, the use of these residues for animal food represents a viable alternative to the sector as well as for the production of biocatalysts by solid fermentation. The characteristics of the orange peel and the castor cake after fermentation were evaluated in order to study its feasibility as an ingredient for animal food. In the study of optimization of the production of tannase by Paecilomyces variotii using response surface methodology, activities were obtained from 4,800 and 2,400 U/g in orange peel and castor cake, respectively. This production was conducted using 3 and 4.6% tannic acid, 61 and 25% salt solution, 96 and 48 hours of incubation time for the waste of orange and castor bean, respectively. For phytase production by Paecilomyces variotii, the activities were of 320 and 280 U/g using orange peel and castor cake, respectively. Growing conditions on orange peel were 5.8% tannic acid, 66% salt solution and 72 hours of incubation. The fermentation with castor cake was conducted with the same conditions except for the absence of tannic acid and the percentage of salt solution which was 25%. After fermentation, the orange peel had a higher antioxidant capacity compared to a non-fermented environment, an interesting ingredient in animal food. The fermented castor cake showed lower concentration of ricin in the culture medium. However, it still exhibited toxic activity in Vero cells / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos