Avaliação do potencial de oxidoredução enantiosseletiva de bactérias termotolerantes do gênero Acetobacter.
Ano de defesa: | 2005 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
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Universidade Federal de Alagoas
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Programa de Pós-Graduação em Química e Biotecnologia
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Departamento: |
Química; Biotecnologia
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BR
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Link de acesso: | http://repositorio.ufal.br/handle/riufal/1064 |
Resumo: | Membrane-bound NAD-independent alcohol dehydrogenase (NAD-independent ADH) from Acetobacter and Gluconobacter species has shown appreciable enantioselectivity on the oxidation of chiral primary and secondary alcohols. A NADIndependent alcohol dehydrogenase from mesophilic Acetobacter sp was isolated and characterized as a quinohaemprotein alcohol dehydrogenase QH-ADH. QHADH showed enantiopreference for the oxidation of (S)-enantiomer during the kinetic resolution of racemic secondary alcohols. Due to the growing interest for thermotolerant enzymes in the biocatalysis area, this study was performed to isolate acetic acid bacteria from vinegar factories in the northeast region of Brazil aiming to obtain a thermotolerant QH-ADH. Among the strains isolated, two showed characteristics of the Acetobacter genus (LBVE1 e LBVE4). Biomass production of the two strains were conduced on shaker flasks assays with three different ethanol concentrations as carbon source (10, 15 e 20 g/L) incubated in three different temperatures (30 35 e 37ºC). The highest biomass production for the two strains was obtained on the assays with 20 g/L ethanol, 30 ºC. However, both strains presented different growth conductions for the production of biomass highly active in NADindependent ADH. LBVE1 biomass produced on 10 g/L ethanol, 30ºC, showed the highest specific activity, 10.44 U/mg Proteín while the highest specific activity for LBVE4, 8.04 U/mg Proteín, was obtained on the biomass produced in assays with 15 g/L ethanol, 30 ºC. The results of the substrate specificity of the NAD-independent ADH present in the crude extract of both strains for selected primary and secondary alcohols. For primary alcohols, LBVE1 crude extract showed a decrease in the activity values with the rise of the carbon chain. Kinetic assays were performed to calculate apparent kinetics constants, using ethanol as substrate, for the NADindependent ADH present in the crude extract of both strains. LBVE1 crude extracts from cells grown in 10 and 20 g/L ethanol showed comparable values for Kmapp and VMax app. However, only extract from LBVE4 grown in 20 g/L ethanol had Kmapp value comparable to the one found for LBVE1 extracts analyzed. |
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A NADIndependent alcohol dehydrogenase from mesophilic Acetobacter sp was isolated and characterized as a quinohaemprotein alcohol dehydrogenase QH-ADH. QHADH showed enantiopreference for the oxidation of (S)-enantiomer during the kinetic resolution of racemic secondary alcohols. Due to the growing interest for thermotolerant enzymes in the biocatalysis area, this study was performed to isolate acetic acid bacteria from vinegar factories in the northeast region of Brazil aiming to obtain a thermotolerant QH-ADH. Among the strains isolated, two showed characteristics of the Acetobacter genus (LBVE1 e LBVE4). Biomass production of the two strains were conduced on shaker flasks assays with three different ethanol concentrations as carbon source (10, 15 e 20 g/L) incubated in three different temperatures (30 35 e 37ºC). The highest biomass production for the two strains was obtained on the assays with 20 g/L ethanol, 30 ºC. However, both strains presented different growth conductions for the production of biomass highly active in NADindependent ADH. LBVE1 biomass produced on 10 g/L ethanol, 30ºC, showed the highest specific activity, 10.44 U/mg Proteín while the highest specific activity for LBVE4, 8.04 U/mg Proteín, was obtained on the biomass produced in assays with 15 g/L ethanol, 30 ºC. The results of the substrate specificity of the NAD-independent ADH present in the crude extract of both strains for selected primary and secondary alcohols. For primary alcohols, LBVE1 crude extract showed a decrease in the activity values with the rise of the carbon chain. Kinetic assays were performed to calculate apparent kinetics constants, using ethanol as substrate, for the NADindependent ADH present in the crude extract of both strains. LBVE1 crude extracts from cells grown in 10 and 20 g/L ethanol showed comparable values for Kmapp and VMax app. However, only extract from LBVE4 grown in 20 g/L ethanol had Kmapp value comparable to the one found for LBVE1 extracts analyzed.Álcool desidrogenase NAD-independente, enzima ligada a membrana, das espécies Acetobacter e Gluconobacter mostram apreciável enantioseletividade na oxidação de álcoois quirais primários e secundários. Em estudos anteriores, esta enzima foi isolada e caracterizada de espécies mesofílicas Acetobacter sp como uma quinohemoproteína álcool desidrogenase (QH-ADH). QH-ADH mostrou enantiopreferência pela oxidação do (S)-enantiômero durante a resolução cinética de álcoois secundários racêmicos. Devido ao crescente interesse por enzimas termotolerantes na área de biocatálise, este estudo foi conduzido com intuito de isolar bactérias termotolerantes do ácido acético de fábricas de vinagre na região nordeste do Brasil, almejando obter uma QH-ADH termotolerante. Dentre as espécies isoladas, duas mostraram características do gênero Acetobacter (LBVE1 e LBVE4). A produção de biomassa foi conduzida em agitador sob aeração de 200 rpm com três diferentes concentrações de etanol (10, 15 e 20 g/L) e incubadas em três temperaturas (30 35 e 37ºC). Os dois isolados apresentaram maior produção de biomassa nas condições quando cultivadas a 20 g/L etanol na 30ºC. Todavia, as condições para produção de uma biomassa ativa em álcool desidrogenase NADindependente variaram para as duas cepas. Cultivos de LBVE1 com 10 g/L de etanol, 30ºC, apresentou maior atividade específica cerca de 10,44 U/mgProteína. Enquanto que cultivos de LBVE4 mostrou atividade específica mais alta, 8,04 U/mgP nos cultivos a 15 g/L de etanol, 30ºC. As análises para investigar os perfis de especificidades para o substrato nos extratos brutos de LBVE1 e LBVE4, contendo ADH NAD-independente foram realizadas usando álcoois racêmicos com diferentes tamanhos de cadeia carbônica, dentre eles o rincoforol que é utilizado como feromônio. Também foram medidos os parâmetros cinéticos aparentes nos extratos brutos de ambas as cepas contendo atividade em ADH NAD-independente. Os extratos brutos células de LBVE1 cultivados 10 g/L e 20 g/L etanol apresentaram valores de Kmapp e VMax app comparáveis. Contudo, somente os extratos brutos de células de LBVE4 cultivados a 20 g/L etanol tiveram valores de Kmapp semelhantes aos encontrados para os extratos de células de LBVE1 estudados.Fundação de Amparo a Pesquisa do Estado de Alagoasapplication/pdfporUniversidade Federal de AlagoasPrograma de Pós-Graduação em Química e BiotecnologiaUFALBRQuímica; BiotecnologiaAcetobacterÁlcool desidrogenaseOxidoreduçãoAcetobacterAlcohol dehydrogenaseOxidoreductionCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICAAvaliação do potencial de oxidoredução enantiosseletiva de bactérias termotolerantes do gênero Acetobacter.The potential of thermotolerant Acetobacter strains for enantioselective oxidoreduction.info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisinfo:eu-repo/semantics/embargoedAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instname:Universidade Federal de Alagoas (UFAL)instacron:UFALORIGINAL1_Dissertacao_AdrianaTodaroReis_Da_Capa_ate_Cap2.pdfapplication/pdf978934http://www.repositorio.ufal.br/jspui/bitstream/riufal/1064/1/1_Dissertacao_AdrianaTodaroReis_Da_Capa_ate_Cap2.pdf19467a61101334155b5287c08fa82479MD51TEXT1_Dissertacao_AdrianaTodaroReis_Da_Capa_ate_Cap2.pdf.txt1_Dissertacao_AdrianaTodaroReis_Da_Capa_ate_Cap2.pdf.txtExtracted texttext/plain119178http://www.repositorio.ufal.br/jspui/bitstream/riufal/1064/2/1_Dissertacao_AdrianaTodaroReis_Da_Capa_ate_Cap2.pdf.txtaec96e5cdae6873123d46235bd628afaMD52riufal/10642018-10-24 20:14:50.462oai:www.repositorio.ufal.br:riufal/1064Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufal.br/oai/requestri@sibi.ufal.bropendoar:46482018-10-24T20:14:50Repositório Institucional da Universidade Federal de Alagoas (UFAL) - Universidade Federal de Alagoas (UFAL)false |
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