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Estabilização, concentração, purificação e aplicação da transglutaminase microbiana de Streptomyces sp. CBMAI 837 / Stabilization, concentration, purification and application of microbial transglutaminase from Streptomyces sp. CBMAI 837

Lima, Evandro Antônio de, 1985- 07 August 2010 (has links)
Orientador: Hélia Harumi Sato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T16:22:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Lima_EvandroAntoniode_M.pdf: 2108461 bytes, checksum: 6b52a40625238916bf0ef94067896ee2 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A transglutaminase microbiana (MTGase; EC 2.3.2.13) é uma enzima capaz de catalisar a formação de ligações covalentes cruzadas entre proteínas, peptídeos e várias aminas primárias através da reação de acil transferência entre resíduos de glutamina e lisina. A incorporação de ligações covalentes cruzadas entre proteínas por ação da transglutaminase vem sendo empregada pela indústria alimentícia para modificar principalmente a textura, a viscosidade e a capacidade de formação de gel de alimentos. Este trabalho teve como principal objetivo estudar a estabilidade térmica, o efeito de inibidores e ativadores, a concentração e a purificação da transglutaminase microbiana produzida pela linhagem Streptomyces sp. CBMAI 837. No estudo da estabilidade térmica da enzima verificou-se que a transglutaminase de Streptomyces sp. CBMAI 837 é uma enzima termossensível, estável em temperaturas abaixo de 40°C e rapidamente inativada acima de 50°C. Parâmetros cinéticos e termodinâmicos da desnaturação térmica da enzima foram determinados para as seis temperaturas estudadas. Os tempos de meia-vida da enzima a 55 e 60°C foram estimados em 3,5 e 1,9 minutos, respectivamente. A influência de alguns compostos no aumento da estabilidade térmica da enzima foi investigada, sendo verificado que a adição de EDTA e KCl na concentração de 1% e de cisteína e glutationa na concentração de 0,1% aumentaram a estabilidade térmica da transglutaminase durante incubação a 45°C por 30 minutos. O efeito de compostos como etanol, ativadores e inibidores enzimáticos na atividade da MTGase de Streptomyces sp. CBMAI 837 foi estudado. O etanol na concentração de 10% (v:v) apresentou pouco efeito na atividade enzimática, enquanto que concentrações acima de 40% (v:v) provocaram rápida inativação da enzima. A MTGase foi ativada na presença de EDTA e cisteína e inativada na presença de iodoacetamida e ácido cloromercuribenzóico, sugerindo que esta é uma enzima cálcio independente com um resíduo de cisteína no sítio ativo. No estudo da concentração da MTGase foram avaliados diferentes métodos, sendo verificado que a precipitação com sulfato de amônio a 80% de saturação foi o método mais efetivo, possibilitando a concentração do sobrenadante de cultivo cerca de 4,5 vezes com rendimento de 142%. A aplicação da preparação enzimática bruta concentrada de MTGase de Streptomyces sp. CBMAI 837 em proteína texturizada de soja apresentou efeito similar ao da enzima comercial Activa® TG-BP quando aplicada nas mesmas condições. Na purificação da MTGase de Streptomyces sp. CBMAI 837 em coluna de afinidade Blue Sepharose CL-6B foram separadas 3 frações com atividade de transglutaminase (TG-BS1, TG-BS2 e TG-BS3), indicando a presença de isoenzimas. A massa molecular da MTGase presente nas frações purificadas TG-BS2 e TG-BS3 foi estimada em cerca de 35 KDa por SDS-PAGE. As três frações obtidas foram caracterizadas quanto ao pH ótimo de atividade enzimática. Foi observado que a fração parcialmente purificada TG-BS1 apresentou atividade ótima em pH 10,0 e um segundo pico de atividade em pH 6,0, enquanto as frações purificadas TG-BS2 e TG-BS3 apresentaram pH ótimo de atividade em pH 6,5 e também um segundo pico de atividade em pH 10,0 / Abstract: The microbial transglutaminase (MTGase, EC 2.3.2.13) is an enzyme capable of catalyzing the formation of covalent cross-links among proteins, peptides and various primary amines by reaction of acyl transfer between glutamine and lysine residues. The incorporation of covalent cross-links between proteins by the action of transglutaminase has been used by the food industry to modify especially the texture, viscosity and gel forming ability of foods. This work aimed to study the thermal stability, effect of inhibitors and activators, concentration and purification of microbial transglutaminase produced by strain Streptomyces sp. CBMAI 837. It was observed in the study of thermal stability of the enzyme that the transglutaminase from Streptomyces sp. CBMAI 837 is a thermosensitive enzyme, stable at temperatures below 40°C and rapidly inactivated above 50°C. Kinetic and thermodynamic parameters of thermal denaturation of the enzyme were determined for six temperatures. It was estimated that the half-life times of the enzyme at 55 and 60°C were 3.5 and 1.9 minutes, respectively. The influence of compounds to increase the thermal stability of the enzyme was investigated, and it was found that the addition of EDTA and KCl at a concentration of 1% and cysteine and glutathione at a concentration of 0.1% increased the thermal stability of transglutaminase during the incubation at 45°C for 30 minutes. The effect of compounds such as ethanol, activators and inhibitors on enzymatic activity of MTGase from Streptomyces sp. CBMAI 837 was studied. The ethanol concentration 10% (v/v) had little effect on enzyme activity, while concentrations above 40% (v/v) resulted in rapid inactivation of the enzyme. The MTGase was activated in the presence of EDTA and cysteine and inactivated in the presence of iodoacetamide and chloromercuribenzoic acid, suggesting that this is a calcium independent enzyme with a cysteine residue at the active site. Different methods were evaluated in the study of the concentration of MTGase, confirming that the precipitation with ammonium sulfate at 80% saturation of the culture supernatant was the method more effective, being concentrated this enzyme about 4.5 fold with a yield of 142%. The application of crude enzyme preparation of MTGase from Streptomyces sp. CBMAI 837 concentrated by ammonium sulfate in texturized soy protein showed a similar effect to the one of commercial enzyme Activa® TG-BP when applied under the same conditions. Three fractions with transglutaminase activity (TG-BS1, TG-BS2 e TG-BS3) were separated in the purification of MTGase from Streptomyces sp. CBMAI 837 in column affinity Blue Sepharose CL-6B, indicating the presence of isoenzymes. The molecular mass of MTGase present in the purified fractions TG-BS2 e TG-BS3 was estimated at about 35 KDa by SDS-PAGE. The three fractions were characterized by optimum pH of enzymatic activity. It was observed that the partially purified fraction TG-BS1 showed optimal activity at pH 10.0 and a second peak of activity at pH 6.0, while the purified fractions TG-BS2 e TG-BS3 showed optimum pH activity at pH 6.5 and also a second peak of activity at pH 10.0 / Mestrado / Mestre em Ciência de Alimentos
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Produção e avaliação de pão de forma com triticale e enzima transglutaminase microbiana / Production and evaluation of loaf breads with triticale flour and microbial transglutaminase enzyme

Gragnani, Marco Antonio Lefèvre 16 August 2018 (has links)
Orientador: Fernanda Paula Collares-Queiroz / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-16T05:58:10Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gragnani_MarcoAntonioLefevre_M.pdf: 7651041 bytes, checksum: 7fa59de3bac1eecf3a788631b8dc0cc1 (MD5) Previous issue date: 2010 / Resumo: A produção e o consumo de pães de forma no Brasil crescem continuamente. Assim como a maioria dos produtos de panificação, sua fabricação requer a utilização de farinhas com características específicas para obtenção de produtos sensorialmente aceitáveis. Até hoje, a farinha de trigo é a única capaz de produzir pães com essas características. Os estudos de substitutos para farinha de trigo esbarram em dificuldades técnicas, que dificultam a formação de uma rede protéica estável, capaz de desempenhar um papel satisfatório na estruturação do pão e na retenção dos gases produzidos durante a fermentação. O triticale, cereal resultante do cruzamento do trigo com centeio, apresenta características bastante semelhantes aos seus progenitores, sem, contudo, ter a capacidade de substituir o trigo em grandes quantidades na produção de pães de forma. A utilização da enzima transglutaminase microbiana (MTGase) na área de panificação já mostrou-se eficiente no fortalecimento da rede de glúten, permitindo, além da utilização de farinhas fracas em produtos que necessitam de farinha forte, a incorporação de novas fontes protéicas nesses alimentos. O objetivo deste projeto foi avaliar a viabilidade tecnológica da utilização da MTGase para produzir pães de forma com a maior substituição de farinha de trigo por farinha de triticale possível, apresentando as mesmas características do pão de forma padrão. Inicialmente, as duas farinhas, foram caracterizadas pela realização de análises reológicas (farinográficas e extensográficas), teor de glúten, falling number e cor. Foi realizada a produção de pães de forma padrão, apenas com farinha de trigo, para avaliação de qualidade e estudos comparativos posteriores. Foi elaborado um delineamento composto central rotacional (DCCR) com duas variáveis independentes:porcentagem de substituição de farinha de trigo por triticale (%TTC) e porcentagem de enzima transglutaminase microbiana em base seca de farinha (%MTGase). O delineamento incluiu onze ensaios, sendo quatro pontos fatoriais, quatro pontos axiais e três pontos centrais. Os resultados foram analisados por Metodologia de Superfície de Resposta. As variáveis dependentes desse estudo foram: (i) características reológicas das farinhas com enzima e (ii) qualidade dos pães de forma produzidos. Os pães foram analisados quanto ao volume específico, firmeza, umidade, atividade de água e cor do miolo (parâmetros L*, C* e h). Foi analisada também a influência do tempo de fermentação (35, 70 e 105 minutos) nessas respostas. Pela análise instrumental, observou-se ser inviável a produção dos pães de forma com 35 minutos de fermentação. Para os pães com maiores tempos, os parâmetros de volume específico e firmeza foram próximos ao pão padrão, mesmo com elevadas porcentagens de substituição da farinha de trigo, devido ao auxílio da enzima. Foram identificadas duas formulações, com quantidades máximas de substituição de farinha de trigo, que mostraram características semelhantes ao pão padrão, uma nos pães assados submetidos a 70 minutos de fermentação (60,64% de substituição de farinha de trigo por triticale e 0,65% de transglutaminase microbiana em base seca da farinha) e outra com 105 minutos de fermentação (71,28% de substituição de farinha de trigo por triticale,e 0,80% de porcentagem de transglutaminase microbiana em base seca da farinha). Essas formulações foram submetidas a testes de aceitação e intenção de compra por 72 provadores, que as avaliaram nos quesitos: modo global, aparência, aroma, sabor e textura. Os resultados mostraram que a substituição da farinha de trigo por triticale com a adição da enzima, em valores iguais aos das duas formulações escolhidas, pode ser realizada sem alterações significativas (p < 0,05) na intenção de compra dos consumidores. Entretanto, o pão de forma com 105 minutos de fermentação se mostrou mais próximo ao pão padrão nas análises instrumentais, e uma leve alteração na aceitação da textura foi evidenciada na sensorial obtendo média ¿gostei¿ (70 minutos), enquanto o pão padrão e a formulação com 105 minutos de fermentação obtiveram ¿gostei muito¿. O estudo mostrou que é possível substituir até 71,28% de farinha de trigo por triticale, utilizando a enzima transglutaminase microbiana, na produção de pães de forma de qualidade e sem aumentar o custo para os fabricantes / Abstract: The production of loaf breads in Brazil grows continuously. Like the majority of the bakery products, its manufacture requires the usage of flour with specific characteristics to result in sensory acceptable products. Until today, wheat flour is the only flour capable to produce loaf breads with those characteristics. Researches for wheat flour substitutes face on technical limitations, that interfere on the formation of a stable protein network, capable to play a satisfactory role in the bread structure and gas retention produced during fermentation. The triticale, a cereal resultant from the crossing of wheat and rye, has very similar characteristics to its progenitors, without, however, the ability to substitute wheat in great quantities in loaf bread production. The use of microbial transglutaminase (MTGase) in bakery products has been studied as an efficient empowering of the gluten network, allowing, besides the usage of weaker flours in products that requires strong flours, the incorporation of new protein sources in those foods. The objective of this project was to evaluate the technological viability to use MTGase to make loaf breads with the highest wheat flour substitution as possible, showing the same characteristics as a wheat flour loaf bread. Initially, both flours were characterized by rheological analysis (farinographics and extensographics), gluten index, falling number and color. Standard loaf bread with 100% wheat flour was produced for later quality evaluation and result comparison. A central composite rotational design (CCRD) was made with two independent variables: substitution percentage of wheat flour by triticale flour (%TTC) and the microbial transglutaminase enzyme percentage on dry flour basis (%MTGase). The design included eleven tests: four factorial points, four axial points and tree central points. The results were analyzed by Response Surface Methodology. The dependent variables were: (i) rheological characteristics of the flours with enzyme and (ii) the quality of the produced loaf breads. The breads were analyzed regarding its specific volume, firmness, humidity, water activity and bread crumb color (parameters L*, C*, and h). The influence of fermentation time (35, 70 and 105 minutes) was also studied on those responses. By instrumental analysis, it was found that it is not possible to produce triticale loaf breads with 35 minutes of fermentation. Breads with higher fermentation times presented specific volume and firmness values closer to standard loaf breads, even with high values of wheat flour substitution, due to the usage of the enzyme. Two formulations were identified, with maximum wheat flour substitution, one among the breads with 70 minute fermentation (wheat flour substitution: 60.64%, and microbial transglutaminase percentage (w/w): 0.65%) and another with 105 minute fermentation (wheat flour substitution: 71.28%, and microbial transglutaminase percentage (w/w): 0.80%). Those formulations were submitted to acceptance tests and intension of purchase by 72 costumers, who evaluated the global aspect, appearance, aroma, flavor and texture. The results shows that the substitution of wheat flour by triticale with addition of microbial transglutaminase, in the same values as the chosen formulations, can be made without significant alteration (p < 0.05) in the costumers' purchase intension. However, the loaf breads with 105 minute fermentation were closer to the standard loaf breads in the instrumental analysis, and a light alteration on the texture acceptance was evidenced in the sensorial tests, getting ¿liked¿ score (70 minutes), while the standards breads and 105 minute fermentation got ¿liked a lot¿. This study had shown that it is possible to substitute up to 71.28% of wheat flour by triticale, using microbial transglutaminase, to make loaf bread maintaining its quality without increasing the industrial costs / Mestrado / Mestre em Tecnologia de Alimentos
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Produção, purificação, caracterização e aplicação de transglutaminase de Streptomyces sp. CBMAI 837 / Production, purification, characterization and application of transglutaminase from Streptomyces sp. CBMAI 837

Macedo, Juliana Alves, 1982- 13 August 2018 (has links)
Orientadores: Helia Harumi Sato , Lara Durães Sette / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-13T13:26:40Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Macedo_JulianaAlves_D.pdf: 1354680 bytes, checksum: f0751667b78c8b7e3db22d9ceb16adbf (MD5) Previous issue date: 2009 / Resumo: A transglutaminase (TGase) (EC 2.3.2.13; proteina-glutamina ?-glutaminiltransferase) é uma enzima capaz de catalisar reações de transferência de grupos acil utilizando resíduos de glutamina das ligações peptídicas de proteínas como doadores de grupos acil, e diversas aminas primárias como receptores. As ligações covalentes cruzadas entre inúmeras proteínas e peptídeos pela transglutaminase promovem mudanças nas propriedades de proteínas de alimentos. Por essa razão, a transglutaminase é amplamente utilizada nas indústrias de processamento de alimentos para o desenvolvimento de novos produtos e modificação de características como: viscosidade, capacidade emulsificante e valores nutricionais. Uma cepa de Actinomyceto, isolada de amostras de solo brasileiro, foi investigada taxonomicamente por uma combinação de técnicas moleculares e morfológicas, resultando na conclusão de que a cepa pertence ao gênero Streptomyces sp. A cepa, chamada de Streptomyces sp. CBMAI 837 produziu transglutaminase quando cultivada a 30°C por cinco dias, em agitador rotatório, no meio de fermentação otimizado, composto por: 0,2% KH2PO4, 0,1% MgSO4.7H2O, 2% farinha de soja, 2% amido de batata, 0,2% glicose, e 2% peptona, atingindo uma atividade enzimática de 1,37 U.mL-1. A transglutaminase foi purificada cerca de 5 vezes através de duas passagens cromatográficas sucessivas em uma coluna de filtração em gel Sephadex G-75, com 17% de recuperação. A purificação da proteína foi comprovada por homogeneidade eletroforética em SDS-PAGE. A massa molar da TGase foi estimada em cerca de 45 kDa. A transglutaminase de Streptomyces sp CBMAI 837, tanto na forma bruta quanto purificada, apresentou atividade enzimática ótima em pH 6,0-6,5, e em 35-40°C. Um segundo pico de atividade ótima foi observado em pH 10,0 na enzima no estado bruto. Ambas as formas da enzima foram estáveis na faixa de pH de 4,5 a 8,0 e até 45°C. A transglutaminase na forma bruta e purificada mostrou-se independente de íons cálcio, mas foi ativada na presença de K+, Ba2+, e Co2+; e inibida por Cu2+ e Hg2; o que sugere a presença de um grupo tiol no sítio ativo da enzima. A TGase purificada apresentou um Km de 6,37 mM e um Vmax de 1,70 U/mL, enquanto a enzima bruta apresentou Km de 6,52 mM e um Vmax de 1,35 U/mL para o substrato N-carbobenzoxi-L-glutaminil-glicina. A influência da transglutaminase de Streptomyces sp CBMAI 837 bruta, nas propriedades de géis ácidos de caseinato de sódio foi investigada, tendo como parâmetro géis preparados com a TGase comercial (Ajinomoto Inc.). Os géis com a enzima comercial tiveram um valor de módulo de elasticidade maior, porém, dependendo da concentração de proteína, estes foram menos deformáveis. Os géis com enzima bruta de Streptomyces sp. CBMAI 837 se mostraram muito mais rígidos e menos elásticos. Resultados da eletroforese indicaram que a enzima comercial promoveu a formação de polímeros de proteínas de massa molecular mais alta do que a enzima de Streptomyces sp. CBMAI 837. Os testes de microscopia eletrônica de varredura e da capacidade de retenção de água mostraram que características particulares de cada um dos géis poderiam estar associadas ao tipo específico de interação promovida por cada uma das amostras enzimáticas testadas / Abstract: Transglutaminase (EC 2.3.2.13; protein-glutamine ?-glutaminyltransferase) is an enzyme that catalysis an acyl transfer reaction using protein or peptide-bond glutamine residues as acyl donors and several primary amines as receptors. The covalent cross-links between a number of proteins and peptides introduced by transglutaminase promote modification of the functional properties of the food proteins. Therefore, transglutaminase are widely used by food-processing industries for the purpose of new product development, modification of the product properties such as viscosity, emulsification foaming and nutritional values. An actinomycete strain, isolated from Brazilian soil, was taxonomically investigated using a combination of molecular and morphological basedmethods, resulting on the conclusion that the strain belongs to the genus Streptomyces sp. The strain, named Streptomyces sp. CBMAI 837, produce transglutaminase when cultivated at 30°C for 5 days at 200 rpm in a rotatory shaker, on the optimized fermentation medium composed of 0.2% KH2PO4, 0.1% MgSO4.7H2O, 2% soybean flour, 2% potato starch, 0.2% glucose, and 2% peptone, with a enzymatic activity of 1.37 U.mL-1. The enzyme purification was performed by of two successive chromatographies on Sephadex G-75 columns with yields of 48% and 17%, respectively. The protein purification was successfully achieved to electrophoretical homogeneity on SDS-PAGE. The molecular mass of the MTGase was estimated to be about 45 kDa. The enzyme from Streptomyces sp., in both crude and pure forms, exhibited optimal activity in the 6.0-6.5 pH range and at 35-40°C. A second maximum of activity was observed at pH 10.0 on the crude Streptomyces sp. enzyme. Both forms of transglutaminase were stable over the pH range from 4.5 to 8.0 and up to 45°C. The activities of all the TGase samples were independent of Ca+2 concentration, but they were elevated in the presence of K+, Ba2+, and Co2+ and inhibited by Cu2+ and Hg2+, which suggests the presence of a thiol group in the TGase¿s active site. The purified enzyme presented Km of 6.37 mM and Vmax of 1.7 U/mL, while the crude enzyme demonstrated Km of 6.52 mM and Vmax of 1.35 U/mL. The influence of the transglutaminase on acid-gel properties was studied. Texture parameters showed that the commercial TGase (Ajinomoto Inc.) gels had greater values of elasticity modulus and could promote the formation of more elastic and soft food systems, while addition of the crude TGase of Streptomyces sp. CBMAI 837 to the gel led to the formation of more rigid and less elastic gels. The electrophoresis showed that the commercial TG enzyme in this system promoted higher molecular mass protein polymers than the enzyme from Streptomyces sp. CBMAI 837. Microscopy and water holding capacity (WHC) observations showed that all the gel characteristics could be associated to specific interactions promoted by each TGase tested / Doutorado / Doutor em Ciência de Alimentos
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Produção e caracterização bioquímica de uma nova transglutaminase microbiana = Production and biochemical characterization of a new microbial transglutaminase / Production and biochemical characterization of a new microbial transglutaminase

Melo, Ricardo Rodrigues de, 1985- 08 June 2013 (has links)
Orientador: Hélia Harumi Sato / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T23:52:05Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Melo_RicardoRodriguesde_M.pdf: 1621799 bytes, checksum: 14182717e9ba5de8c1d5014f330c1b6c (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: Transglutaminase é uma enzima capaz de catalisar a formação de ligações cruzadas intra- e intermoleculares entre proteínas, peptídeos e aminas primárias por meio de ligações covalentes entre resíduos de lisina e glutamina. Desta forma, transglutaminase pode ser utilizada em diversos setores industriais para o desenvolvimento de novos produtos ou para a modificação de suas características. A linhagem B6 isolada de amostra de solo coletada na região do Estado de Minas Gerais foi identificada como tendo características morfológicas típicas de actinomicetos e pela análise da região 16S rRNA há colocou na subclasse Streptomyces próximo a linhagem Streptomyces angustmycinicus NBRC 3934T. A fim de aumentar a produção de transglutaminase (2,75 U/mL) pela linhagem Streptomyces sp. B6, o meio de fermentação foi submetido a processos de otimização. Como primeiro passo da otimização, o crescimento do micro-organismo e a produção da enzima foram estudados através de uma pré-seleção de fontes de carbono, nitrogênio e sais no meio de produção. Após as análises das diferentes fontes, um delineamento experimental do tipo Plackett-Burman foi utilizado para a seleção dos componentes do meio de cultivo que afetam a produção de transglutaminase. Os resultados do delineamento experimental indicaram que a produção de transglutaminase foi influenciada negativamente pela peptona bacteriológica e MgSO4.7H2O, positivamente pelo amido de batata, glicose, peptona de caseína e KH2PO4.7H2O e não foi influenciada pelo farelo de soja, considerando um nível de confiança de 95%. A concentração de amido de batata foi fixada no maior nível testado no planejamento Plackett-Burman devido à gelificação do meio de fermentação em concentrações maiores. Assim, os três fatores que influenciaram a produção de transglutaminase (glicose, peptona de caseína e KH2PO4.7H2O) foram otimizados para obter o máximo de produção da enzima utilizando delineamento composto central. Sob a condição otimizada, a qual continha 25 g/L de farinha de soja, 35 g/L de amido de batata, 5 g/L de glicose, 24,5 g/L de peptona de caseína e 8 g/L de KH2PO4.7H2O, a atividade enzimática atingiu 6,13 U/mL, apresentando 125% à mais de atividade em relação á obtida no meio antes da otimização. A transglutaminase microbiana produzida pela linhagem Streptomyces sp. B6 exibiu atividade ótima em 45°C e em pH de 6,5 e 11,0. A enzima manteve-se estável na faixa de pH 3,0-11,0 durante 60 minutos à 40°C durante 3 horas. A transglutaminase não foi inibida por Ca2+, Na+, Co2+, Mn2+, K+, Mg2+, Ba2+, EDTA, L-cisteína e glutationa na concentração de 5 mM, mas foi inibida na presença de Hg2+, Cu2+, Zn2+ e Fe2+ na concentração de 5mM. A linhagem Streptomyces sp. B6 é uma nova fonte de transglutaminase com características interessantes para aplicações biotecnológicas / Abstract: Transglutaminase is an enzyme capable of catalyzing the forming intra-and intermolecular cross-linking between proteins, peptides and primary amines by covalent bonds between lysine and glutamine residues. Thus, transglutaminase can be used in food processing industries to develop new products and modify their characteristics. The B6 strain was isolated from soil sample collected in the region state of Minas Gerais was identified as having morphological characteristics typical of the actinomycetes, and the 16S rRNA analysis placed it in the Streptomyces subclade, closely related to Streptomyces angustmycinicus NBRC 3934T. In order to increase the transglutaminase production (2.75 U/mL) from Streptomyces sp. B6 strain, the fermentation medium was subjected to optimization processes. In the first step of optimization, the micro-organism growth and enzyme production were studied through a pre-selection of carbon, nitrogen and salts sources in the culture medium. After analysis of different sources, the Plackett¿Burman experimental design was used for screening the components of the culture medium that affect the transglutaminase production. Results of the experiment indicated that production of transglutaminase was negatively influenced by bacteriological peptone and MgSO4.7H2O, positively influenced by potato starch, glucose, casein peptone and KH2PO4.7H2O and was not influenced by soybean meal, considering 95% of confidence level. The potato starch concentration was fixed at the highest level tested in Plackett¿Burman design due to gelation of the fermentation medium in higher concentrations. Thus, the three factors that influence the transglutaminase production (glucose, casein peptone and KH2PO4.7H2O concentrations) were optimized to obtain the maximum transglutaminase production using central composite design. Under the proposed optimized condition, which contained 25 g/L soybean meal, 35 g/L potato starch, 5 g/L glucose, 24.5 g/L casein peptone and 8 g/L KH2PO4.7H2O, the enzyme activity reached 6.13 U/mL, which was 125% more than the activity in relative obtained medium before optimization. The microbial transglutaminase produced by Streptomyces sp. B6 strain exhibited optimal activity at 45 oC and at pH 6.5 and 11.0. The enzyme remained stable in the pH range from 3.0 - 11.0 for 60 minutes and at 40 oC temperature for 3 hours. The transglutaminase was not inhibited by Ca2+, Na+, Co2+, Mn2+, K+, Mg2+, Ba2+, EDTA, L-cysteine and glutathione in concentration 5 mM, but was inhibited in the presence of Hg2+, Cu2+, Zn2+ and Fe2+ in concentration 5 mM. In conclusion, Streptomyces sp. B6 strain is a new source of transglutaminase with interesting features for biotechnological applications / Mestrado / Ciência de Alimentos / Mestre em Ciência de Alimentos

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