Orientador: Elias Basile Tambourgi

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: As proteases são enzimas responsáveis por catalisar a quebra de ligações peptídicas, muito utilizadas no processamento de diversos produtos industriais, devido à sua biodegradabilidade. Elas são produzidas, em sua grande maioria, por processos fermentativos, sendo as bactérias do gênero...

Resumo: As proteases são enzimas responsáveis por catalisar a quebra de ligações peptídicas, muito utilizadas no processamento de diversos produtos industriais, devido à sua biodegradabilidade. Elas são produzidas, em sua grande maioria, por processos fermentativos, sendo as bactérias do gênero Bacillus bastante exploradas. A elevada demanda dessas enzimas, associada com os altos custos por trás da etapa de "downstream", tornam necessária a investigação de novos organismos, assim como melhores condições de produção e técnicas de purificação menos dispendiosas. Nesse contexto, a precipitação, que é uma técnica simples, barata e rápida, mostra-se como uma boa alternativa. Este trabalho visa, portanto, avaliar a aplicação da precipitação como técnica de purificação para proteases obtidas a partir de microrganismos, além de caracterizá-las bioquimicamente. As enzimas foram obtidas através de uma linhagem de bactérias do gênero Bacillus subtilis. Para a precipitação foram utilizados três solventes orgânicos diferentes e um sal. A caracterização estudou o pH e temperatura ideais, a influência de alguns íons metálicos, inibidores e os parâmetros cinéticos. A produção obtida foi de 20,2 U/mL. O melhor resultado na precipitação foi obtido com a utilização de sulfato de amônio, obtendo-se uma recuperação de 58% da atividade proteolítica. Contudo, a técnica não foi muito eficiente em purificar, mas sim em concentrar as biomoléculas. Foi observado a existência de uma relação entre a concentração inicial de enzimas e a recuperação obtida. A caracterização mostrou que as proteases possuem pH e temperatura ideais em torno de 11,0 e 45 °C, respectivamente, além de serem fortemente inibidas pelo EDTA e por metais como mercúrio, cobre e níquel. A alta estabilidade, a baixas temperaturas, evidenciou a grande aplicabilidade da enzima para a indústria de detergentes

Abstract: Proteases are enzymes responsible for catalyzing the rupture of peptide bonds, widely used in the processing of many industrial products, due to their biodegradability. They are produced mostly by fermentative processes, with bacteria from the Bacillus genus being extensively explored. The...

Abstract: Proteases are enzymes responsible for catalyzing the rupture of peptide bonds, widely used in the processing of many industrial products, due to their biodegradability. They are produced mostly by fermentative processes, with bacteria from the Bacillus genus being extensively explored. The high demand for these enzymes, associated with the high costs behind the downstream stage, makes it necessary to investigate new organisms, as well as better production conditions and low-cost purification techniques. In this context, precipitation, which is a simple, cheap and fast technique, proves to be a good alternative. Therefore, this project aims to evaluate the application of precipitation as a purification technique for proteases obtained from microorganisms, besides of characterize them biochemically. The enzymes were obtained by a Bacillus subtilis strain. In the precipitation, three different organic solvents and one salt were used. The characterization studied the ideal pH and temperature, the influence of some metal ions, inhibitors and also the kinetic parameters. The production obtained was 20.2 U/mL. The best results in precipitation was obtained using ammonium sulfate, providing a recovery of 58% of proteolytic activity. However, the technique was not very efficient in purifying, but in concentrating the biomolecules. A relationship between the initial enzyme concentration and the enzyme recovery was also identified. The characterization showed that the obtained protease has an ideal pH and temperature of 11.0 and 45 °C, respectively. It also was strong inhibited by EDTA and by the metals mercury, copper and nickel. Moreover, the high stability at low temperatures obtained showed great applicability of the enzyme for the detergent industry

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