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Previous issue date: 2014-02-27 / CAPES / Ulomoides dermestoides é um besouro cosmopolita, praga de produtos armazenados, nativo da Ásia. Popularmente conhecido como besouro do amendoim, e considerado um “remédio” na medicina popular sendo indicada sua utilização em casos como asma e artrite. Alguns trabalhos têm demonstrado que metabólitos obtidos a partir do U. dermestoides apresentam atividade biológica como, por exemplo, ação anti-inflamatória e citotóxica. Este trabalho teve como objetivo purificar proteases de U. dermestoides e caracterizar frente a substratos específicos, variação de temperatura e diferentes faixas de pH. Para tanto, uma criação de U. dermestoides foi mantida no laboratório de Engenharia Biomédica submetida a temperatura de 25ºC ±2 e umidade de 50-60%. O extrato foi preparado utilizando-se 10g de besouro triturados e homogeneizados em 20ml do tampão de extração (Tris-HCl 10mM, NaCl 130mM, KCl 5mM pH7,4) por 30min. Após centrifugação (8000 rpm, 20min) o sobrenadante foi coletado para realização dos testes propostos. A atividade proteolítica total foi avaliada utilizando-se o teste da hidrolise da azocaseína com leitura em comprimento de onda de 366nm. Os testes enzimáticos também foram realizados utilizando-se substratos específicos para serino protesases (Bapna/Tripsina e Sucphenan/Quimiotripsina) sendo a leitura realizada em comprimento de onda de 405nm. Para a caracterização térmica o extrato foi aquecido por 30mim nas temperaturas de 40ºC, 50ºC, 60ºC e 100ºC. O pH ótimo foi determinado aplicando o extrato bruto a uma faixa de pH variando do pH1 ao pH10. A purificação foi realizada usando cromatografia em coluna de exclusão molecular HiPrep 16/60 Sephacryl S-100HR e em uma coluna de troca iônica DEAE HiprepTM FF 16/10, ambos acoplados ao sistema AKTA-Prime. A leitura da atividade proteolítica mostra que o extrato de U. dermestoides apresentou elevada atividade (75,5U). A atividade proteolítica permaneceu mesmo após o material ser aquecido 100ºC (18,3U). A atividade enzimática demonstrou que o este inseto possui pelo menos uma enzima da classe serino protease do tipo tripsina, porem não apresentou proteases do tipo quimmiotripsina. A atividade enzimática revelou também que as serino proteases mantiveram sua atividade catalítica a 40ºC e na faixa de pH entre o pH3 e o pH8. A purificação mostrou que a enzima obtida é pequena apresentado peso molecular aproximado de 20,6KDa apos a exclusão molecular e 22,3 KDa após eletroforese. Por fim, a serino protease purificada apresentou Km =0,62 mM e Vmₐₓ =0,33 x 10⁻³ μmol BApNA/min. Os resultados obtidos apontam a necessidade de técnicas adicionais na purificação das enzimas de U. dermestoides visando a caracterização mais precisa da protease identificada e identificação e caracterização da protease termoestável. / Ulomoides dermestoides is a cosmopolitan beetle, pest of stored products and native from Asia. Popularly known as “besouro do amendoim” it is considered a medicine resource in folk medicine being indicated in cases such as asthma and arthritis. Some reports have demonstrated that metabolites obtained from the U. dermestoides exhibit biological activity eg. anti-inflammatory and cytotoxic activity. This paper aims to purify U. dermestoides proteases and characterize in relation to the specific substrates, variation of temperature and pH ranges and by eletrophoretic and zimography assays. For this purpose, Stock cultures of U. dermestoides were kept in the Laboratório de Engenharia Biomédica from Universidade Federal de Pernambuco at a relative humidity of 50-60% and temperature of 25 ±2ºC. Raw peanuts were offered as food source to beetles. Adult males and females were crushed for preparation of extracts and homogenized in 20 ml of extraction buffer (10mM Tris-HCl, 130 mm NaCl, 5mM KCl, pH 7, 4) for 30min. After centrifugation (8000 rpm, 20 min) the supernatant was saved for later use. The proteolytic activity was assessed using the azocaseinolitic assay for general proteases, read at a wavelength of 366nm and assessed by the specific substrates BApNA and SucPHenan, read at a wavelength of 405nm. Extract thermal an pH characterization were performed by heating crude extract for 30 minutes at temperatures of 40ºC, 50ºC, 60ºC and subjecting crude extract to a pH range from 1 to 10, respectively. Purification was carried out using gel filtration chromatography column HiPrep 16/60 Sephacryl S-100HR and an ion exchange Hiprepᵀᴹ 1D39 DEAE FF 16/10 column, both coupled to AKTA-Prime system. Proteolytic activity shows that the extract of U. dermestoides presents high proteolitic activity (75.5U). The proteolytic activity remains even when the material is heated to 100ºC (18.3U). The enzyme activity demonstrated that this insect has at least one enzyme of the serine protease class of the trypsin but does not presents chymotripsin type. The enzymatic activity also revealed that serine proteases maintained its catalytic activity at 40ºC and at pH values ranging from pH3 and pH8 with maximal activity at pH=7. Purification showed that the enzyme obtained is small and presents approximate molecular weight of 20.6 kDa on gel filtration and 22.3 kDa on electrophoresis. Zimography assay displays tow bands presenting caseinolitic activity weighting 49,5 and 43,9, respectivey. Finally, the purified serine protease showed Km = 0.62 mM Vmₐₓ = 0.33 x 10⁻³ μmol BApNA/min. The results indicate the need for additional techniques in order to completely purification of U. dermestoides proteases aiming to a more precisely characterization and identify and characterize the thermostable protease.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpe.br:123456789/26648 |
| Date | 27 February 2014 |
| Creators | COSTA, Felipe Rocha da |
| Contributors | http://lattes.cnpq.br/7863845087003953, CORREIA, Maria Tereza dos Santos, YARA, Ricardo |
| Publisher | Universidade Federal de Pernambuco, Programa de Pos Graduacao em Ciencias Biologicas, UFPE, Brasil |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPE, instname:Universidade Federal de Pernambuco, instacron:UFPE |
| Rights | Attribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazil, http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/, info:eu-repo/semantics/openAccess |
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