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Tipo do documento: Dissertação
Title: Otimização da produção de lipase por fermentação em estado sólido utilizando resíduos agroindustriais e imobilização em esferas de quitosana
Other Titles: Optimization of lipase production by solid-state fermentation using agroindustrial residues and immobilization on chitosan beads
Autor: Silva, Mairim Dahm 
Primeiro orientador: Buzanello-Martins, Cleide Viviane
Primeiro coorientador: Rodrigues , Maria Luiza Fernandes
Primeiro membro da banca: Klen, Márcia Regina Fagundes
Segundo membro da banca: Sanches, Paulo Vanderlei
Terceiro membro da banca: Buzanello-Martins, Cleide Viviane
Resumo: As enzimas desempenham um papel fundamental em diversas indústrias, sendo as lipases especialmente importantes por catalisarem reações como a hidrólise de triglicerídeos. Este trabalho teve como objetivo promover a otimização da produção de lipase por meio de fermentação em estado sólido (FES), utilizando uma levedura isolada de ambiente aquático, com resíduos agroindustriais como substratos. A levedura JC054 foi identificada por métodos de biologia molecular, como Wickerhamiella osmotolerans, apresentando 100% de identidade com as sequências fúngicas depositadas no GenBank. A atividade lipolítica foi confirmada em meio sólido, contendo azeite de oliva e rodamina B, obtendo um índice enzimático (IE) de 3,7. Na FES, foram utilizadas diferentes proporções de substrato: FSG (farelo de semente de girassol - 100%); FSG/RFS (resíduo de farelo de soja - 50:50) e FSG/RFT (resíduo de farelo de trigo - 50:50), com umidade ajustada para 55% (tampão fosfato pH 7 e 50 mM). Na cinética enzimática, observou-se que atividade lipolítica atingiu o pico máximo em 48 h para todos os substratos testados. Nos estudos de umidade os teores variaram em 50%, 55% e 60%, onde o FSG alcançou sua atividade máxima a 55% (31,36 ± 0,68 U g-1), enquanto FSG/RFS e FSG/RFT mostraram atividade lipolítica ótima a 55% (18,44 ± 0,86 U g-1) e 50% (15,28 ± 0,64 U g-1), respectivamente. Na análise de extração enzimática, foram utilizadas as soluções extratoras na proporção 1:5 (p/v): NaCl (15 mM), Tampão Fosfato de Sódio (pH 7, 15 mM), NaCl/Tween 80 (15 mM, 0,5%) e Tampão Fosfato de Sódio/Tween 80 (15 mM, 0,5%). A solução extratora mais eficaz foi aquela composta por tampão fosfato de sódio/Tween 80, extraindo 88% das enzimas presentes no sólido fermentado. Para a imobilização enzimática, utilizou-se esferas de quitosana ativadas com 1% de glutaraldeído em tempos de 60, 120 e 180 min, a fim de determinar o melhor tempo de fixação da enzima. O melhor tempo para fixação se apresentou em 1 h com uma eficiência de imobilização de 29,32%. Este estudo contribui para o desenvolvimento de processos otimizados de produção de lipase por FES, destacando a importância do uso de resíduos agroindustriais como substratos e a imobilização da enzima em esferas de quitosana como uma estratégia promissora para aplicações industriais.
Abstract: Enzymes play a fundamental role in various industries, with lipases being especially important for catalyzing reactions such as triglyceride hydrolysis. This study aimed to optimize lipase production through solid-state fermentation (FES) using yeast isolated from aquatic environments, with agroindustrial residues as substrates. Yeast JC054 identified by molecular biology methods as Wickerhamiella osmotolerans, showing 100% identity with fungal sequences deposited in GenBank. Lipolytic activity confirmed in a solid medium containing olive oil and rhodamine B, obtaining an enzymatic index (EI) of 3.7. In SSF, different substrate proportions used: FSG (sunflower seed meal - 100%); FSG/RFS (soybean meal residue - 50:50); and FSG/RFT (wheat bran residue - 50:50), with humidity adjusted to 55% (pH 7 phosphate buffer and 50 mM). In enzymatic kinetics, lipolytic activity reached its maximum peak at 48 h for all tested substrates. In humidity studies, levels ranged from 50%, 55%, and 60%, where FSG reached its maximum activity at 55% (31.36 ± 0.68 U g-1), while FSG/RFS and FSG/RFT showed optimal lipolytic activity at 55% (18.44 ± 0.86 U g-1) and 50% (15.28 ± 0.64 U g-1), respectively. In enzymatic extraction analysis, extraction solutions used in a 1:5 (w/v) ratio: NaCl (15 mM), Sodium Phosphate Buffer (pH 7, 15 mM), NaCl/Tween 80 (15 mM, 0.5%), and Sodium Phosphate Buffer/Tween 80 (15 mM, 0.5%). The most effective extraction solution was composed of sodium phosphate buffer/Tween 80, extracting 88% of the enzymes present in the fermented solid. For enzymatic immobilization, chitosan beads activated with 1% glutaraldehyde used at 60, 120, and 180 min to determine the best enzyme fixation time. The best fixation time found to be 1 h with an immobilization efficiency of 29.32%. This study contributes to the development of optimized lipase production processes by FES, highlighting the importance of using agroindustrial residues as substrates and enzyme immobilization on chitosan beads as a promising strategy for industrial applications.
Keywords: Enzima microbiana
Wickerhamiella osmotolerans
Imobilização enzimática
Glutaraldeído
Microbial enzyme
Enzymatic immobilization
Glutaraldehyde
CNPq areas: OUTROS
Idioma: por
País: Brasil
Publisher: Universidade Estadual do Oeste do Paraná
Sigla da instituição: UNIOESTE
Departamento: Centro de Engenharias e Ciências Exatas
Program: Programa de Pós-Graduação em Ciências Ambientais
Campun: Toledo
Citation: SILVA, Mairim Dahm. Otimização da produção de lipase por fermentação em estado sólido utilizando resíduos agroindustriais e imobilização em esferas de quitosana. 2024. 27 f. Dissertação (Mestrado em Ciências Ambientais) - Universidade Estadual do Oeste do Paraná, Toledo, 2024.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://tede.unioeste.br/handle/tede/7238
Issue Date: 1-Mar-2024
Appears in Collections:Mestrado em Ciências Ambientais (TOL)

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