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Type: TESE
Degree Level: Doutorado
Title: Concentração e purificação de Beta-amilase de extrato de soja por adsorção em gel de afinidade quitosana-fenilboronato
Author: Arruda, Eduardo Jose de
Advisor: Santana, Cesar Costapinto, 1948-
Abstract: Resumo: A B-amilase (E.C 3.2.1.2) é uma enzima que hidrolisa terminais não reduzidos de amido e maltooligosacarídeos produzindo unidades de maltose. A principal aplicação desta enzima é a produção de xaropes concentrados de maltose. As fontes tradicionais de B-amilase são plantas e microorganismos. Desde que seu principal uso é na indústria de alimentos, o custo de produção da enzima precisa ser baixo. Deste modo, utilizou-se as técnicas de Recuperação e Purificação de Bioprodutos (RPB), conhecidas por" Dowstream Processing", que para este caso tem um importante papel econômico. O objetivo deste trabalho foi a síntese do adsorvente de pseudo-afmidade para recuperar e purificar B-amilase a partir de extrato de soja. O ligante de pseudo-afinidade e a matriz foram fenilboronato e quito sana reticulada referidos como PBC. As matrizes porosas e reticuladas foram obtidas por coagulação alcalina, a partir da solução de quitosana seguida por tratamento com glutaraldeído. Este tratamento teve dois objetivos: reticular o gel de quito sana e prover grupos aldeídos para o acoplamento do ligante a pH 8. A matriz foi caracterizada por sua densidade de ligante, distribuição do tamanho de partícula, distribuição do tamanho de poros, termo estabilidade, morfologia e área específica superficial. A densidade de ligante obtida foi comparada a densidade do gel comercial PBA 30 (de até 100 mmoles.mL-1). A análise dos poros mostrou que a matriz possui macroporos que podem ser controlados na coagulação alcalina. Os estudos da recuperação e purificação da B-amilase de extratos de soja com quito sana- fenilboronato foram realizados por isotermas de adsorção e curvas de ruptura e determinações de perfis cromatográficos. As isotermas de adsorção e as curvas de ruptura indicaram que a capacidade de adsorção foi similar ao gel PBA 30. As colunas cromatográficas produziram picos com 45% de atividade recuperada e fator de purificação de 4x. A interação da _-amilase e impurezas no gel PBC foram mais intensas e a eluição requereu concentração 5x maiores em NaCl. Sugerindo as interações eletrostáticas como o principal mecanismo para a interação. As similares características químicas e fisicas e o comportamento cromatográfico do PBC 100 comparado ao PBA 30 indicam o potencial do PBC como uma matriz adsorvente para aplicação em larga escala

Abstract: B-amylase (E.C 3.2.1.2) is an enzyme that hydrolyses non-reduced ends of starch and maltooligossacarides producing units of maltose. The main industrial application of this enzyme is the production of high maltose syrup. The traditional sources of B-amylase are plants and microorganism. Since its main use is found in food processing, the production cost of the enzyme must be low. Therefore, the downstream processing for this case has an important role in process economics. The objetive of this work was the synthesis of a pseudo-affinity adsorbent to recovery and purify B-amylase from soybean extract. The used pseudo-affinity ligand was phenylboronate and the performance of agarose and crosslinked chitosan as matrix were compared in this work. Glutaraldehyde crosslinked matrixes were obtained by aIkaline coagulation of chitosan solution followed by treatment with glutaraldehyde. This treatment had two goals: to crosslink the chitosan gel and to provide aldehyde groups for ligand coupling at pH 8. The matrix was characterized for its ligand density, particle size distribution, pore size distribution, thermostability, morphology and specific surface area. The achieved density of the ligand in the support produced in this work (PBC) was compared to the ligand density of PBA-30 a commercial support (up to 100 mmoles.mL-1). Pore size distribution analysis indicated that matrix had macroporous that can be controlled by the alkaline coagulation conditions. Studies of f3-amylase recovery and purification from soybean extracts with chitosan-phenylboronate matrix were carried out by adsorption isotherm, breakthrough curves, and chromatographic profile determinations. Adsorption isotherms and breakthrough curves indicated that the produced matrix had similar capacities compared to PBA 30. Assays in a chromatographic column lead to 45% activity recovery and 4-fold purification factor. The binding of f3-amylase and impurities onto PBC was much stronger than onto PBA 30: elution from PBC required solutions with 5-fold higher NaCI concentration, what suggests that electrostatic interactions is the main mechanism for binding. The similar chemical and physical characteristics and chromatographic behavior of PBC 100 compared to PBA 30 indicated the potencial of the PBC matrix as an adsorbent for large-scale application
Subject: Quitosana
Aldeídos
Compostos organoboro
Adsorção
Language: Português
Editor: [s.n.]
Date Issue: 1999
Appears in Collections:FEQ - Tese e Dissertação

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