Comparação de sistemas de duas fases Aquosas para recuperação in situ e ex situ de protease microbiana

Detalhes bibliográficos
Ano de defesa: 2023
Autor(a) principal: Bittencourt Melani, Natália, 1994-
Orientador(a): Não Informado pela instituição
Banca de defesa: Não Informado pela instituição
Tipo de documento: Tese
Tipo de acesso: Acesso aberto
Idioma: por
Instituição de defesa: [s.n.]
Programa de Pós-Graduação: Não Informado pela instituição
Departamento: Não Informado pela instituição
País: Não Informado pela instituição
Palavras-chave em Português:
Imobilização
Fermentação extrativa
Sistema aquoso bifásico
Purificação
Immobilization
Extractive fermentation
Aqueous two-phase system
Purification
Link de acesso: https://hdl.handle.net/20.500.12733/14283
Resumo: Orientador: Elias Basile Tambourgi
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Além disso, as principais restrições em estratégias de purificação tradicionais incluem baixos rendimentos e longos períodos. Sendo assim, há uma crescente busca por alternativas que diminuam os custos do processo de obtenção de biomoléculas para comercialização. Nesse contexto, imobilização de células tem sido um método amplamente utilizado para simplificação do processo de separação, além de novas alternativas como integração da fermentação com uma etapa de separação do produto. Portanto, o presente projeto propõe comparar métodos de recuperação de proteases de Bacillus subtilis CBMAI-1302 in situ por meio de fermentação extrativa e ex situ fermentação por imobilização celular seguida de extração em sistema bifásico aquoso. O tempo de fermentação de 60h e a utilização de leite desnatado e extrato de levedura levaram à melhor atividade proteolítica (24,81 U/mL), e a imobilização permitiu a redução do tempo de fermentação de 60h para 48h, além da possibilidade de reutilização das esferas duas vezes em fermentações consecutivas sem que haja perda de atividade enzimática. A extração em SBA levou ao coeficiente de partição enzimática 11,52, apresentando melhor partição da molécula comparado à fermentação extrativa. Contudo, a integração de processos por meio da fermentação extrativa permitiu a separação da massa celular na interface do sistema, sugerindo que futuras otimizações no processo podem levar a resultados comparáveis ao SBA tradicionalAbstract: The market for enzymes has been growing, especially proteases (E.C. 3.4.), which are enzymes that break peptide bonds between amino acids in proteins. Microorganisms represent an attractive source of proteases, where the most important microbial strains used in protease production are species of the genus Bacillus. Although a variety of microbial proteases are available, the high cost of procurement still limits the large-scale use of these enzymes. In addition, the main constraints in traditional purification strategies include low yields and long processing time. Thus, there is a growing search for alternatives that decrease the costs of the process of obtaining biomolecules for commercialization. In this context, cell immobilization has been a widely used method to simplify the separation process, as well as new alternatives such as integration of fermentation with a product separation step. Therefore, the present research proposed to compare methods to recover proteases from Bacillus subtilis CBMAI-1302 in situ by extractive fermentation and ex situ by whole-cell immobilization followed by extraction in an aqueous biphasic system. The fermentation time of 60h and the use of skim milk and yeast extract led to the best proteolytic activity (24.81 U/mL), and the immobilization allowed the reduction of the fermentation time from 60h to 48h, besides the possibility of reusing the spheres twice in consecutive fermentations without loss of enzymatic activity. Extraction in aqueous two-phase system led to the enzyme partition coefficient 11.52, presenting better molecule partition compared to extractive fermentation. However, process integration via extractive fermentation allowed for separation of the cell mass at the system interface, suggesting that future process optimizations may lead to results comparable to traditional aqueous two-phase systemDoutoradoEngenharia QuímicaDoutora em Engenharia QuímicaCAPES001[s.n.]Tambourgi, Elias Basile, 1957-Cunha, Gislaine Cristina Sales Brugnoli daLuna, Juliana Moura deTaranto, Osvaldir PereiraPrado, Marcelo AlexandreUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASBittencourt Melani, Natália, 1994-20232023-09-15T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (85 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/14283BITTENCOURT MELANI, Natália. Comparação de sistemas de duas fases Aquosas para recuperação in situ e ex situ de protease microbiana. 2023. 1 recurso online (85 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/14283. Acesso em: 15 mai. 2024.https://repositorio.unicamp.br/acervo/detalhe/1371279porreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instname:Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)instacron:UNICAMPinfo:eu-repo/semantics/openAccess2023-12-06T09:41:39Zoai::1371279Biblioteca Digital de Teses e DissertaçõesPUBhttp://repositorio.unicamp.br/oai/tese/oai.aspsbubd@unicamp.bropendoar:2023-12-06T09:41:39Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP) - Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)false
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