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Previous issue date: 2015-12-08 / The! xylanolytic! complex! is! formed! by! a! group! of! enzymes! capable! of! acting! on!
multiple!binding!sites!in!the!chain!of!xylan,!hemicellulose!one!found!in!plant!cell!walls!
and! to! degrade! it! into! Xylooligosaccharides,! xilotrioses,! xilobioses! and! xylose.! The!
endoI1,4IβIxylanases! (1,4IβIDIxylan!xylanohydrolasen!EC!3.2.1.8),!which!hydrolyze!
the! xylan! backbone! randomly,! producing! a! mixture! of! xylooligosaccharidesn! βI
xylosidases!(EC!3.2.1.37)!which!hydrolyze!only!xylan!short!chains,!releasing!xylosen!
Acetyl! xylan! esterases! (EC! 3.1.1.72)! which! hydrolyse! acetate! groups! of! the! main!
chain!and!αILIarabinofuranosidases!(EC!3.2.1.55)!which!hydrolyse!arabinofuranose!
side!chains.!In!recent!decades,!interest!in!microbial!xylanase!has!increased!because!
of! its! potential! for! biotechnological! applications:! they! have! been! used! in! various!
industrial!sectors,!including:!the!supplementation!of!feed!monogastric!animalsn!in!the!
preIbleaching!of!pulp!and!paper!pulpn!the!saccharification!of!lignocellulosic!biomass,!
in!the!textile!industry,!in!baking!and!clarification!of!juices!and!wines.!In!this!context,!
this!study!aimed!to!purify!and!characterize!biochemically!the!xylanaseII!of!the!fungus!
Penicillium#crustosum!using!corn!stover!as!inducer!source!in!liquid!culture,!and!their!
biotechnological!applications.!The! xylanaseII! of!P.# crustosum!was!purified! from! the!
crude!extract!obtained! from! stationary! liquid!culture!supplemented!with!corn! stover!
2%.! After! three! chromatographic! columns! (DEAE,! CMISephadex! and! filtration!
column! Sephadex! GI75)! the! enzyme! exhibited! homogeneity! and! presented! a!
molecular!mass!of!23.44!kDa!single!band.!The!xylanaseII!exhibited!optimum!pH!5.0!
and! stability! in! the! pH! range! from! 4.0! to! 7.0.! The! optimum! temperature! of! the!
xylanase!was!50!°C,!with!a!half!life!of!62!minutes!at!50!°C,!but!at!40!°C!and!45!°C!
the!enzyme!showed!halfIlife!(T½)!of!120!minutes!and!74!minutes,!respectively.!The!
kinetic! parameters! for! the! Beechwood! xylan! substrate! Km! was! 1.56! mg/mL! and!
Vmax!1,000!mol/!min!/!mL.!EDTA!compounds!and!Mn2+!increased!xylanase!activity!
by!47%!and!75%,!respectively,!while!Na+!and!Ca2+!inhibited!the!enzyme!activity!18%!
and! 22%! at! a! concentration! of! 5! mM.! The! crude! extract! and! purified! xylanaseII!
showed! no! cytotoxic! effect,! thus! they! can! be! applied! in! the! food! industry.! The!
xylanaseII!was!effective! in! clarifying! the!guava! juice,!pear!and!mango,! resulting! in!
turbidity! of! 91,! 87! e! 89%,! respectively.! Therefore,! the! xylanaseII! P.! crustosum!
showed! relevant! properties! for! application! in! food! industry,! especially! for! clarifying!
juices!process.! / O!complexo! xilanolítico!é! formado!por!um!grupo!de!enzimas!capazes!de!atuar!em!
vários! sítios! da! cadeia! do! xilano,! uma! hemicelulose! encontrada! na! parede! celular!
das!plantas,!e!degradáIlo!em!xilooligossacarídeos,! xilotrioses,! xilobioses!e! xiloses.!!
As!endoI1,4IβIxilanases!(1,4IβIDIxilano!xilanohidrolasen!EC!3.2.1.8)!que!hidrolisam!
a! cadeia! principal! do! xilano! de! modo! aleatório,! produzindo! uma! mistura! de!
xilooligossacarídeosn! βIxilosidases! (E.C.! 3.2.1.37),! que! hidrolisam! apenas! cadeias!
curtas! de! xilano,! liberando! xilosen! acetil! xilano! esterases! (E.C.! 3.1.1.72)! que!
hidrolisam! grupos! acetato! da! cadeia! principal! e! a! αILIarabinofuranosidases! (E.C.!
3.2.1.55),!que!hidrolisam!arabinofuranose!das!cadeias!laterais.!Nas!últimas!décadas,!
o! interesse! por! xilanases! microbianas! tem! aumentado! devido! o! seu! potencial! de!
aplicação! biotecnológica,! elas! têm! sido! utilizadas! em! vários! setores! industriais,!
incluindo:! na! suplementação! da! ração! de! animais! monogástricos,! no! préI
branqueamento! da! polpa! de! papel! e! celulose,! na! sacarificação! de! biomassa!
lignocelulósica,!na!indústria!têxtil,!na!panificação!e!na!clarificação!de!sucos!e!vinhos.!
Neste! contexto,! este! estudo! teve! como! objetivo! purificar! e! caracterizar!
bioquimicamente! a! xilanaseII# do! fungo! Penicillium# crustosum! utilizando! palha! de!
milho! como! fonte! indutora! em! cultivo! líquido,! bem! como! sua! aplicação!
biotecnológica.!A!xilanaseII!do!fungo!P.#crustosum!foi!purificada!a!partir!do!extrato!
bruto! obtido! de! cultivo! líquido! estacionário! suplementado! com! palha! de! milho! 2%.!
Após! três! colunas! cromatográficas! (DEAE,! CMISephadex! e! coluna! de! filtração!
Sephadex! GI75)! a! enzima! exibiu! homogeneidade! e! apresentou! massa! molecular!
com! uma! única! banda! de! 23,44! kDa.! A! xilanaseII! exibiu! pH! ótimo! de! 5,0! e!
estabilidade!na!faixa!de!pH!entre!4,0I7,0.!A!temperatura!ótima!da!xilanase!foi!50!°C,!
com!meia!vida!de!62!minutos!a!50!°C,!porém!a!40!°C!e!45!ºC!a!enzima!exibiu!meia!
vida!(T½)!de!120!minutos!e!74!minutos,!respectivamente.!!Os!parâmetros!cinéticos!
para! o! substrato! xilano! de! Beechwood! foram! Km! de! 1,56! mg/mL! e! Vmáx! 1.000!
μmol/min/mL.!Os! compostos!EDTA! e!Mn2+! aumentaram! a! atividade! xilanásica! em!
47%!e!75%,!respectivamente,!enquanto!que!o!Na+!e!Ca2+!inibiram!a!ação!enzimática!
em!18%!e!22%!na!concentração!de!5!mM.!O!extrato!bruto!e!a!xilanaseII!purificada!
não!apresentou!efeito! citotóxico,!consequentemente!estes!podem!ser!aplicados!na!
indústria!alimentícia.!A!xilanaseII!foi!eficaz!na!clarificação!dos!sucos!de!goiaba,!pêra!
e!manga! resultando!em!turbidez!de! 91,! 87! e!89%! respectivamente!em!relação!ao!
controle.!Assim,!a! xilanaseII! de!P.# crustosum!exibiu!propriedades! interessantes!de!
aplicaçã
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:tede.unioeste.br:tede/6 |
| Date | 08 December 2015 |
| Creators | Lunkes, Jaina Caroline |
| Contributors | Kadowaki, Marina Kimiko, Drunkler, Deisy Alessandra, Simão, Rita de Cássia Garcia |
| Publisher | Universidade Estadual do Oeste do Parana, Programa de Pós-Graduação em Ciências Farmacêuticas Mestrado, UNIOESTE, BR, Ciências Farmacêuticas |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Format | application/pdf |
| Source | reponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações do UNIOESTE, instname:Universidade Estadual do Oeste do Paraná, instacron:UNIOESTE |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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