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Type: DISSERTAÇÃO
Degree Level: Mestrado
Title: Caracterização bioquímica de cutinases produzidas em diferentes meios de cultivo por Fusarium oxysporum e avaliação do potencial enantiosseletivo destas enzimas
Title Alternative: Biochemical characterization of cutinase produced in different growth medium by Fusarium oxysporum and evaluation of enantioselective potencial of these enzymes
Author: Speranza, Paula, 1976-
Advisor: Macedo, Gabriela Alves, 1971-
Abstract: Resumo: A cutinase (E.C. 3.1.1.74) é uma enzima que catalisa a hidrólise de ligações ésteres da cutina. A cutina é um biopolímero insolúvel em água, composto de ácidos graxos com C16 e C18, e que está presente na superfície externa das partes aéreas das plantas. Estudos têm sido realizados com o objetivo de caracterizar bioquimicamente cutinases produzidas por diferentes processos fermentativos, micro-organismos e meios de cultivo. As cutinases têm-se mostrado bastante estáveis em diferentes condições de análise. O conhecimento das condições ótimas de ação desta classe de enzimas, assim como dos fatores que afetam a sua atividade são de extrema importância para se compreender melhor a atuação e as alterações sofridas por estas enzimas em diferentes condições de estocagem e trabalho. Tendo em vista estas observações, o objetivo deste estudo foi caracterizar bioquimicamente e comparar as cutinases produzidas por Fusarium oxysporum em quatro meios de cultivo sólidos distintos, compostos por farelo de trigo, casca de soja, farelo de arroz e torta de pinhão manso. A caracterização de cada uma dessas enzimas mostrou que estas apresentam temperatura ótima entre 30 e 37°C, temperatura de estabilidade de 30°C para as enzimas produzidas em meios com de farelo de trigo e farelo de arroz e 37°C para as enzimas produzidas em meios com casca de soja e torta de pinhão manso. O pH ótimo de ação das quatro enzimas mostrou-se levemente alcalino, sendo igual a 8,0 nas enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz e 9,0 para a enzima produzida em meio com torta de pinhão manso. O pH em que as quatro enzimas foram mais estáveis foi igual a 6,0. As quatro enzimas apresentaram boa afinidade pelo substrato, com valores de constante cinética (km) que variaram de 0,25 a 0,65 mM. A enzima produzida em meio com casca de soja apresentou a maior velocidade máxima (vmax), 7,86 U/mL. A maioria dos sais minerais testados inativaram ou ativaram pouco as enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e farelo de arroz, enquanto que a enzima produzida em meio com torta de pinhão manso foi bastante ativada na presença da maioria dos sais minerais. As enzimas de farelo de trigo, casca de soja e torta de pinhão manso apresentaram maior especificidade por ésteres de cadeia carbônica média (p-nitrofenil caprilato), enquanto que a enzima produzida em meio com farelo de arroz apresentou maior especificidade por ésteres de cadeia curta (p-nitrofenil butirato). A enzima produzida em meio com torta de pinhão manso foi bastante ativa na presença de solventes orgânicos, especialmente o hexano. A eletroforese por SDS-PAGE mostrou uma banda de 27-30 kDa nas enzimas produzidas em meios com farelo de trigo, casca de soja e torta de pinhão manso. Em relação as suas propriedades enantiosseletivas, a enzima produzida em meio com casca de soja foi a que apresentou melhor resultado (E=5,9)

Abstract: Cutinase (E.C. 3.1.1.74) is an enzyme that catalyzes the hydrolysis of esters bonds in cutin. Cutin is a biopolymer insoluble in water composed of fatty acids C16 and C18 and found in the outside surface of the plants¿ aerial parts. Studies have been conducted with the aim of biochemically characterizing the cutinases produced by different fermentation conditions, microorganisms and growth medium. Cutinases have proved to be very stable in different conditions of analysis. The knowledge of optimum conditions of this class of enzymes, as well as of the factors that affect their activity are very important in order to understand the action of such enzymes and the alterations they go through in different conditions of storage and use. Considering that, the objective of this study is to biochemically characterize and compare cutinases produced by Fusarium oxysporum in four different solid growth medium composed of wheat bran, soy rind, rice bran and Jatropha curcas seed cake. The characterization of each one of these enzymes showed that they present the optimum temperature between 30 and 37°C, stability temperature at 30°C for wheat bran and rice bran and 37°C for soy rind and Jatropha curcas seed cake. The optimum pH of action of the four enzymes was little alkaline: 8.0 for the enzymes produced by wheat bran, soy rind and rice bran and 9.0 for the enzyme produced by Jatropha curcas seed cake. The most stable pH for the four enzymes was 6.0. The four enzymes showed good affinity by the substrate, with values of km ranging from 0.25 to 0.65 mM. The enzyme produced in soy rind showed higher value of vmax 7.86 U/mL. Most of the tested mineral salts inactivated or activated just a little the enzymes produced by wheat bran, soy rind and rice bran, whereas the enzyme produced by Jatropha curcas seed cake was very activated in the presence of most of the mineral salts. The enzymes of wheat bran, soy rind and Jatropha curcas seed cake showed more specificity for mediumlength carbonic chain esters (p-NPC), whereas the enzyme of rice rind showed more specificity for short-length chain esters (p-NPB). The enzyme of Jatropha curcas seed cake was very activated by the presence of organic solvents, especially hexane. The electrophoresis by SDS-PAGE showed a band of 27-30 kDa in the enzymes produced by wheat bran, soy rind and Jatropha curcas seed cake. Regarding enantioselectivity proprieties the enzyme produced in soy rind showed the best result (E= 5.9 )
Subject: Cutinase
Fusarium oxysporum
Caracterização
Enantiosseletividade
Isoenzimas
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 2010
Appears in Collections:FEA - Tese e Dissertação

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