Otimização da produção de lacases a partir de linhagem de Ganoderma lucidum
Ano de defesa: | 2017 |
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Tipo de documento: | Dissertação |
Tipo de acesso: | Acesso aberto |
Idioma: | por |
Instituição de defesa: |
Universidade Positivo
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Programa de Pós-Graduação: |
Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia Industrial
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Departamento: |
Pós-Graduação
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País: |
Brasil
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Palavras-chave em Português: | |
Área do conhecimento CNPq: | |
Link de acesso: | https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/2259 |
Resumo: | As lacases são enzimas fenol-oxidases com potencial de aplicação biotecnológica em diversas áreas, como alimentos, farmacêutica, têxtil e cosmética. Os fungos basidiomicetos contemplam representantes que são naturalmente produtores de lacases, porém a otimização dos processos de produção desta enzima com foco no aumento de produtividade é fundamental. Neste contexto, o objetivo deste trabalho consistiu na avaliação do potencial de produção de lacase de três espécies de basidiomicetos: Ganoderma lucidum, Trametes cubensis e Pleurotus djamour bem como otimizar a produção de lacase por Ganoderma lucidum em fermentação submersa e fermentação em estado sólido. Os estudos iniciais demonstraram que apenas o extrato do fungo Ganoderma lucidum apresentou atividade de atividade de lacase nas condições testadas. Posteriormente, foi verificado que após a adição de diferentes indutores ao meio de cultivo (CuSO4, Pinus taeda, ácido ferúlico e lignina Kraft) em fermentação submersa, o ácido ferúlico apresentou melhor desempenho como indutor de atividade de lacase em Ganoderma lucidum resultando em atividade enzimática de 49 U/L. O planejamento experimental seguindo o método Plackett- Burman foi realizado visando a determinação das variáveis mais significativas no que se refere à produção de lacase em fermentação submersa pelo fungo em questão. As variáveis foram analisadas em diferentes faixas de concentração: glicose (10, 15 e 20 g/L), sacarose (10, 30 e 50 mM), extrato de levedura (2, 3,5 e 5 g/L), peptona (2, 3,5 e 5 g/L), NaNO3 (10, 20 e 30 mM), ácido ferúlico (1,0, 1,5 e 2 mM), CuSO4 (5, 17,5 e 30 µM) e Pinus taeda (0,5, 0,75 e 1,0 g/L). As variáveis que apresentaram efeitos significativos foram as concentrações de Pinus taeda e ácido ferúlico. A menor concentração de ácido ferúlico (1 mM) e maior concentração de Pinus taeda (1 g/L) resultaram no maior valor de atividade enzimática obtido para fermentação submersa de 707 U/L. Por fim, o fungo Ganoderma lucidum foi cultivado em estado sólido na presença de Pinus taeda e ácido ferúlico. A atividade do extrato enzimático obtido foi maior no cultivo com ácido ferúlico (7.384 U/L) em comparação ao meio de cultivo sem a adição deste indutor (3.555 U/L). Desta forma, conclui-se que o Ganoderma lucidum apresenta-se como uma potencial fonte de produção de lacases de modo que o ácido ferúlico e Pinus taeda apresentaram significativa influência nos níveis de atividade de lacase observados em fermentação submersa. Além disso, a fermentação em estado sólido deve ser considerada como uma alternativa para maximização da produção de lacases por Ganoderma lucidum, de modo que novos estudos devem ser conduzidos para explorar o potencial de diferentes indutores neste processo. |
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2021-05-25T20:44:36Z20172021-05-25T20:44:36Z2017https://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/handle/123456789/2259As lacases são enzimas fenol-oxidases com potencial de aplicação biotecnológica em diversas áreas, como alimentos, farmacêutica, têxtil e cosmética. Os fungos basidiomicetos contemplam representantes que são naturalmente produtores de lacases, porém a otimização dos processos de produção desta enzima com foco no aumento de produtividade é fundamental. Neste contexto, o objetivo deste trabalho consistiu na avaliação do potencial de produção de lacase de três espécies de basidiomicetos: Ganoderma lucidum, Trametes cubensis e Pleurotus djamour bem como otimizar a produção de lacase por Ganoderma lucidum em fermentação submersa e fermentação em estado sólido. Os estudos iniciais demonstraram que apenas o extrato do fungo Ganoderma lucidum apresentou atividade de atividade de lacase nas condições testadas. Posteriormente, foi verificado que após a adição de diferentes indutores ao meio de cultivo (CuSO4, Pinus taeda, ácido ferúlico e lignina Kraft) em fermentação submersa, o ácido ferúlico apresentou melhor desempenho como indutor de atividade de lacase em Ganoderma lucidum resultando em atividade enzimática de 49 U/L. O planejamento experimental seguindo o método Plackett- Burman foi realizado visando a determinação das variáveis mais significativas no que se refere à produção de lacase em fermentação submersa pelo fungo em questão. As variáveis foram analisadas em diferentes faixas de concentração: glicose (10, 15 e 20 g/L), sacarose (10, 30 e 50 mM), extrato de levedura (2, 3,5 e 5 g/L), peptona (2, 3,5 e 5 g/L), NaNO3 (10, 20 e 30 mM), ácido ferúlico (1,0, 1,5 e 2 mM), CuSO4 (5, 17,5 e 30 µM) e Pinus taeda (0,5, 0,75 e 1,0 g/L). As variáveis que apresentaram efeitos significativos foram as concentrações de Pinus taeda e ácido ferúlico. A menor concentração de ácido ferúlico (1 mM) e maior concentração de Pinus taeda (1 g/L) resultaram no maior valor de atividade enzimática obtido para fermentação submersa de 707 U/L. Por fim, o fungo Ganoderma lucidum foi cultivado em estado sólido na presença de Pinus taeda e ácido ferúlico. A atividade do extrato enzimático obtido foi maior no cultivo com ácido ferúlico (7.384 U/L) em comparação ao meio de cultivo sem a adição deste indutor (3.555 U/L). Desta forma, conclui-se que o Ganoderma lucidum apresenta-se como uma potencial fonte de produção de lacases de modo que o ácido ferúlico e Pinus taeda apresentaram significativa influência nos níveis de atividade de lacase observados em fermentação submersa. Além disso, a fermentação em estado sólido deve ser considerada como uma alternativa para maximização da produção de lacases por Ganoderma lucidum, de modo que novos estudos devem ser conduzidos para explorar o potencial de diferentes indutores neste processo.Laccases are phenol-oxidases enzymes with the potential of biotechnological application in several areas such as food, pharmaceuticals, textiles and cosmetics. The basidiomycete fungi contemplate representatives that are naturally laccase producers, but the optimization of the production processes of this enzyme with a focus on the increase of productivity is fundamental. In this context, the objective of this work was to evaluate the laccase production potential of three basidiomycete species: Ganoderma lucidum, Trametes cubensis and Pleurotus djamour as well as optimization of laccase production by Ganoderma lucidum in submerged fermentation and, solid-state fermentation. In the initial studies only the fungus Ganoderma lucidum showed laccase activity under the conditions tested. Subsequently, it was verified that after the addition of different inducers (CuSO4, Pinus taeda, ferulic acid and Kraft lignin) to the culture medium in submerged fermentation, ferulic acid presented better performance as inducer of laccase activity in Ganoderma lucidum resulting in enzymatic activity of 49 U / L. Experimental design following the Plackett-Burman method was carried out aiming at the determination of the most significant variables regarding the production of laccase in fermentation submerged by the fungus in question. The variables were analyzed in different concentration ranges: glucose (10, 15 and 20 g / L), sucrose (10, 30 and 50 mM), yeast extract (2, 3.5 and 5 g / L), peptone 2, 3.5 and 5 g / L), NaNO 3 (10, 20 and 30 mM), ferulic acid (1.0, 1.5 and 2 mM), CuSO 4 (5, 17.5 and 30 μM) and Pinus taeda (0.5, 0.75 and 1.0 g / L). The variables that showed significant effects were the concentrations of Pinus taeda and ferulic acid. The lower concentration of ferulic acid (1 mM) and higher concentration of Pinus taeda (1 g / L) resulted in the highest value of enzymatic activity obtained for submerged fermentation of 707 U / L. Finally, the fungus Ganoderma lucidum was cultivated in the solid state in the presence of Pinus taeda and ferulic acid. The activity of the enzymatic extract obtained was higher in the cultivar with ferulic acid (7,384 U / L) compared to the culture medium without the addition of this inducer (3,555 U / L). Thus, it is concluded that Ganoderma lucidum presents a potential source of laccase production and ferulic acid and Pinus taeda showed significant influence on laccase activity levels observed in submerged fermentation. In addition, solid-state fermentation should be considered as an alternative to maximize lacquer production by Ganoderma lucidum. Further studies should be conducted to explore the potential of different inducers in this process.porUniversidade PositivoPrograma de Pós-Graduação em Biotecnologia IndustrialUPBrasilPós-GraduaçãoCNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOLOGIA GERALBiotecnologia industrialLacaseGanoderma lucidumFermentaçãoOtimização da produção de lacases a partir de linhagem de Ganoderma luciduminfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisAlvarez, Thabatahttp://lattes.cnpq.br/5098256501937905Karp, Susanhttp://lattes.cnpq.br/8158732509142272http://lattes.cnpq.br/2582055771365868Rodrigues, Euderléia Moreirainfo:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Repositório Institucional da Universidade Cruzeiro do Sulinstname:Universidade Cruzeiro do Sul (UNICSUL)instacron:UNICSULORIGINALEuderleia Rodrigues.pdfEuderleia Rodrigues.pdfDissertaçãoapplication/pdf1649884http://dev.siteworks.com.br:8080/jspui/bitstream/123456789/2259/1/Euderleia%20Rodrigues.pdfee6349a721030e36a8f5fb82d806603cMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748http://dev.siteworks.com.br:8080/jspui/bitstream/123456789/2259/2/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD52123456789/22592021-05-28 14:27:09.818oai:repositorio.cruzeirodosul.edu.br: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Repositório InstitucionalPRIhttps://repositorio.cruzeirodosul.edu.br/oai/requestmary.pela@unicid.edu.bropendoar:2021-05-28T17:27:09Repositório Institucional da Universidade Cruzeiro do Sul - Universidade Cruzeiro do Sul (UNICSUL)false |
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