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Previous issue date: 2015-02-20 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES / Production of a starch-degrading cyclodextrin glicosiltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19)
on solid-state culture and batch fermentation was evaluated by free and immobilized
alkalophilic Bacillus sp on polymeric chitosan matrix. Immobilization procedure was
performed by mixing bacterial cells with low molecular weight chitosan dissolved in HCl.
Structure of free bacterial cell, polymeric chitosan matrix and immobilized cells were
visualized by scanning electron microscopy (SEM). The images obtained from SEM
showed that the procedure used for immobilization was easy, cheap and effective. Three
different starch sources as substrate were used: potato, corn and cassava. Qualitative
analysis of CGTase production was determined by colorless area formation on solid
culture containing phenolphthalein. Enzymatic indices, which indicated the production of
CGTase on solid culture, were calculated for both free and immobilized cells on different
starch sources. Enzyme activity of CGTase was determined before and after each
purification step: ammonium sulfate precipitation, starch adsorption and dialysis.
Biomass growth and substrate consumption were analyzed by Flow cytometry and
modified phenol-sulfuric acid assay, respectively. Free cells reached very high numbers
(2.5 × 107 ml-1) during batch culture, besides; immobilized cells maintained initial
inoculum concentration (2.5 × 105 ml-1) during enzyme production. The maximum
enzyme activity achieved by free cells was 21.25 U (35 h), 14.65 U (40 h) and 19.16 U
(33 h) on cassava, potato and cornstarch, respectively. During batch culture, immobilized
cells produced CGTase with the enzyme activity of 24.375 U (16 h) for cassava, 24.375
U (9 h) for potato starch and 21.25 U (8.5 h) for cornstarch in a shorter cultivation time.
Consequently, immobilization decreased the production time and increased enzyme
activity of CGTase. / A produção e atividade enzimática da “Ciclodextrina glicosiltransferase” (CGTase, EC
2.4.1.19) em cultura sólida e fermentação por batelada por bactérias alcalifílicas livres e
imobilizadas em matriz polimérica de quitosana foi avaliada. O procedimento de
imobilização foi realizado através da mistura das células bacterianas com quitosana de
baixa massa molecular dissolvida em HCl. A estrutura da célula bacteriana livre, a matriz
polimérica de quitosana e as células imobilizadas foram visualizadas por microscopia
eletrônica de varredura (MEV). As imagens obtidas por MEV mostraram que o
procedimento utilizado para a imobilização foi realizado com sucesso e pode ser
considerado como um procedimento simples, barato, rápido e eficaz. Foram utilizados
três diferentes fontes do amido como substrato: mandioca, batata e milho. A análise
qualitativa da produção da CGTase foi determinada pela formação de área amarela em
cultura sólida contendo fenolftaleína. Índices enzimáticos, que indicam a produção da
CGTase pelas colônias bacterianas em cultura sólida, foram calculados para ambas as
células livres e imobilizadas em diferentes fontes de amido. A atividade enzimática da
CGTase foi determinada antes e depois de cada passo de purificação: precipitação com
sulfato de amônio, adsorção no amido e diálise. O crescimento da biomassa e consumo
do substrato foram analisados por citometria de fluxo e ensaio modificado de fenol - ácido
sulfúrico, respectivamente. Células livres atingiram concentrações muito elevadas (2.5 ×
107 ml-1) durante a fermentação por batelada, porém as células imobilizadas continuaram
com a concentração do inóculo inicial (2.5 × 105 ml-1) durante a produção da enzima. A
atividade máxima da enzima obtida por células livres foi 21.25 U (35 h), 14.65 U (40 h)
e 19.16 U (33 h) utilizando amido de mandioca, batata e milho, respectivamente. Durante
a fermentação batelada, as células imobilizadas produziram a CGTase com a atividade
enzimática de 24.375 U (16 h) para a mandioca, 24.375 U (9 h) para fécula de batata e
21.25 U (8.5 h) para o amido de milho. Consequentemente, a imobilização diminuiu o
tempo de produção e aumentou a atividade da CGTase.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.bc.ufg.br:tede/5556 |
| Date | 20 February 2015 |
| Creators | Es, Ismail |
| Contributors | Amaral, André Corrêa, Amaral, André Corrêa |
| Publisher | Universidade Federal de Goiás, Programa de Pós-graduação em Genetica e Biologia Molecular, UFG, Brasil, Instituto de Ciências Biológicas - ICB (RG) |
| 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 da UFG, instname:Universidade Federal de Goiás, instacron:UFG |
| Rights | http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
| Relation | -7235106986317239737, 600, 600, 600, 600, -3872772117827373404, -5518144268585252051, 2075167498588264571 |
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