Dissertação

Desenvolvimento de culturas mistas para a produção de poligalacturonases bacterianas isoladas de frutos amazônicos

Polygalacturonases are enzymes that degrade pectic substances by breaking the glycosidic bonds along the carbon chain of these molecules. These enzymes have various biotechnological applications in the food industry, such as the extraction and clarification of fruit juices and wines, the extracti...

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Autor principal: Lima, Roze Anne Ferreira
Grau: Dissertação
Idioma: pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Tocantins 2024
Assuntos:
Poligalacturonase; Bacillus sp; Culturas mistas; Culturas puras; Carotenoides; polygalacturonase; Bacillus sp; Mystic cultures; Pure cultures; Carotenoids
CNPQ::ENGENHARIAS
Acesso em linha: http://hdl.handle.net/11612/7004
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spelling ir-11612-70042024-09-27T09:41:12Z Desenvolvimento de culturas mistas para a produção de poligalacturonases bacterianas isoladas de frutos amazônicos Lima, Roze Anne Ferreira Almeida, Alex Fernando de Poligalacturonase; Bacillus sp; Culturas mistas; Culturas puras; Carotenoides; polygalacturonase; Bacillus sp; Mystic cultures; Pure cultures; Carotenoids CNPQ::ENGENHARIAS Polygalacturonases are enzymes that degrade pectic substances by breaking the glycosidic bonds along the carbon chain of these molecules. These enzymes have various biotechnological applications in the food industry, such as the extraction and clarification of fruit juices and wines, the extraction of essential oils, the preliminary treatment of grape juice for the wine industry, and fruit ripening, among others. The aim of this study was to produce and characterize bacterial polygalacturonases isolated from Amazonian fruits with a view to their application in the extraction of carotenoids. Initially, the production of polygalacturonase was analyzed in cultures containing pure cultures of previously selected bacteria. The BCLB-640 and BCLB-197A strains showed enzyme activity of 5.52 and 5.13 U/mL. With these results, a mixed culture was developed, and the highest production of polygalacturonase was observed with the BCLB-197A + BCLB-640 mixed culture (14.68 U/mL). The enzymes produced in pure and mixed cultures were characterized in terms of pH, temperature and metal ions. The optimum reaction temperature and pH for quantifying enzyme activity were 50 °C and pH 5.0 for the three cultivation systems analyzed. Stability in relation to pH showed that the enzymes from the BCLB-640 and BCLB-197A strains maintained pH 5.0 and for the mixed strain, BCLB-197A + BCLB-640, the ideal pH was 4.5. The presence of metal ions had no positive effects when compared to the control samples. The analysis of carotenoid extraction using tomatoes showed that the enzymes have potential for application in both pure and mixed cultures. The results of this work demonstrate the potential for applying pure and mixed cultures of bacteria from Amazonian fruits to obtain polygalacturonases, as well as the application of these enzymes in the extraction of carotenoids. As poligalacturonases são enzimas que degradam substâncias pécticas, quebrando as ligações glicosídicas ao longo da cadeia carbônica dessas moléculas. Essas enzimas detêm várias aplicações biotecnológicas nas indústrias de alimentos, como a extração e clarificação de sucos de frutas e vinhos, extração de óleos essenciais, tratamento preliminar do suco de uva para indústrias vinícolas, amadurecimento das frutas, entre outros. Neste sentido, o trabalho teve como objetivo a produção e caracterização de poligalacturonase bacterianas isoladas de frutos amazônicos visando a sua aplicação na extração de carotenoides. Inicialmente, a produção de poligalacturonase foi analisada em cultivos contendo culturas puras de bactérias previamente selecionadas. As linhagens BCLB-640 e a BCLB-197A apresentaram atividade enzimática de 5,52 e 5,13 U/mL. Com esses resultados, uma cultura mista foi desenvolvida, sendo que a maior produção de poligalacturonase foi observada com a cultura mista BCLB-197A + BCLB-640 (14,68 U/mL). As enzimas produzidas em culturas puras e mistas foram caracterizadas quanto ao pH, temperatura e ions metálicos. A temperatura e pH reacional ótimos para quantificação da atividade enzimática foram de 50 °C e pH 5,0 para os três sistemas de cultivo analisados. A estabilidade frente ao pH mostrou que para as enzimas das linhagens BCLB-640 e BCLB-197A mantiveram o pH 5,0 e para a linhagem mista, BCLB-197A + BCLB-640 o pH ideal foi de 4,5. A presença de íons metálicos não apresentou efeitos positivos quando comparado com as amostras controle. A análise de extração de carotenoides mediante tomates demonstrou que as enzimas possuem potencial para aplicação tanto em culturas puras quanto em culturas mistas. Os resultados deste trabalho demonstram o potencial de aplicação de culturas puras e mistas de bactérias oriundas de frutos amazônicos na obtenção de poligalacturonases, assim como a aplicação destas enzimas na extração de carotenoides. 2024-09-26T09:32:26Z 2024-09-26T09:32:26Z 2024-06-20 Dissertação LIMA, Roze Anne Ferreira. Desenvolvimento de culturas mistas para a produção de poligalacturonases bacterianas isoladas de frutos amazônicos.2024.69f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos, Palmas, 2024. http://hdl.handle.net/11612/7004 pt_BR Open Access application/pdf application/pdf Universidade Federal do Tocantins BR Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos - PPGCTA Palmas
institution Repositório Institucional - Universidade Federal do Tocantins - UFT
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description Polygalacturonases are enzymes that degrade pectic substances by breaking the glycosidic bonds along the carbon chain of these molecules. These enzymes have various biotechnological applications in the food industry, such as the extraction and clarification of fruit juices and wines, the extraction of essential oils, the preliminary treatment of grape juice for the wine industry, and fruit ripening, among others. The aim of this study was to produce and characterize bacterial polygalacturonases isolated from Amazonian fruits with a view to their application in the extraction of carotenoids. Initially, the production of polygalacturonase was analyzed in cultures containing pure cultures of previously selected bacteria. The BCLB-640 and BCLB-197A strains showed enzyme activity of 5.52 and 5.13 U/mL. With these results, a mixed culture was developed, and the highest production of polygalacturonase was observed with the BCLB-197A + BCLB-640 mixed culture (14.68 U/mL). The enzymes produced in pure and mixed cultures were characterized in terms of pH, temperature and metal ions. The optimum reaction temperature and pH for quantifying enzyme activity were 50 °C and pH 5.0 for the three cultivation systems analyzed. Stability in relation to pH showed that the enzymes from the BCLB-640 and BCLB-197A strains maintained pH 5.0 and for the mixed strain, BCLB-197A + BCLB-640, the ideal pH was 4.5. The presence of metal ions had no positive effects when compared to the control samples. The analysis of carotenoid extraction using tomatoes showed that the enzymes have potential for application in both pure and mixed cultures. The results of this work demonstrate the potential for applying pure and mixed cultures of bacteria from Amazonian fruits to obtain polygalacturonases, as well as the application of these enzymes in the extraction of carotenoids.
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