Please use this identifier to cite or link to this item:
http://hdl.handle.net/11612/3219| Authors: | Lopes, Josenilda Guimarães |
| metadata.dc.contributor.advisor: | Carreiro, Solange Cristina |
| Title: | Otimização da produção de celulases por Yarrowia divulgata isolada de coco tucum |
| Keywords: | Enzimas celulolíticas; Frutos; Delineamento experimental; Palmeiras; Cellulolytic enzymes; Fruits; Experimental outline; Palm trees |
| Issue Date: | 10-Aug-2020 |
| Publisher: | Universidade Federal do Tocantins |
| metadata.dc.publisher.program: | Programa de Pós-Graduação em Agroenergia - PPGA |
| Citation: | LOPES, Josenilda Guimarães. Otimização da produção de celulases por Yarrowia divulgata isolada de coco tucum. 2020. 53f. Dissertação (Mestrado em Agroenergia) – Universidade Federal do Tocantins, Programa de Pós-Graduação em Agroenergia, Palmas, 2020. |
| metadata.dc.description.resumo: | A celulose é a biomassa orgânica e renovável mais abundante, considerada uma boa alternativa para produção de produtos químicos e biocombustíveis. A conversão deste polímero em açúcar fermentável requer a ação sinérgica de enzimas do complexo celulolítico. O objetivo do presente trabalho foi avaliar a influência das variáveis pH, temperatura, MgSO4, MnSO4, glicose, lactose, celobiose e arabinose na produção de celulases em cultivo submerso por uma linhagem de Yarrowia divulgata, utilizando um delineamento de Plackett-Burman (PB). Os valores de atividade enzimática variaram de 0 a 0,105 U/mL para endoglucanase, de 0,096 a 0,291 U/mL para exoglucanase, de 0 a 0,125 U/mL para celulase total e 0 a 0,308 U/mL para β-glicosidase. Os resultados mostraram que as variáveis significativas foram MgSO4 (endoglucanase), arabinose (exoglucanase) e MnSO4 e pH (celulase total), não havendo influência significativa das variáveis para a produção de β-glicosidase. Com base nos resultados obtidos no PB, foi feito delineamento completo DCCR (22 ) utilizando as variáveis MgSO4 e arabinose, cujos resultados mostraram que os valores de atividade de endoglucanase variaram de 0 a 0,295 U/mL, para exoglucanase a atividade variou de 0 a 0,234 U/mL, para celulase total de 0 a 0,337 U/mL e para β-glicosidase de 0 a 1,184 U/mL e a análise estatística mostrou que arabinose apresentou influência significativa para exoglucanase e β-glicosidase. Com base nos modelos gerados a concentração de arabinose que induziria maior atividade foi de 1 g para exoglucanase e de 10 g para β-glicosidase. Os ensaios de validação utilizando essas concentrações de arabinose mostraram que ocorreu um aumento das atividades variando de 0,141 a 0,355 U/mL para exoglucanase e de 0,954 a 0,964 U/mL para β-glicosidase. Dois DCCR independentes foram realizados para se avaliar o efeito do pH e da temperatura na reação enzimática, utilizando-se os extratos enzimáticos provenientes dos cultivos com 1 g e 10 g de arabinose. O pH e temperatura ótimos para a reação enzimática obtidos para a enzima β glicosidase foram de 5 e 35 °C (extrato bruto proveniente do cultivo com 1 g de arabinose) e de 5,71 e 47,1 °C (extrato bruto proveniente do cultivo com 10 g de arabinose). Para a enzima exoglucanase o pH ótimo encontrado foi pH 6,0 (extrato bruto proveniente do cultivo com 1 g de arabinose) e não houve influência significativa da temperatura (para 1 g e 10 g de arabinose). Para endoglucanase e celulase total não houve influência significativa do pH ou temperatura na reação enzimática. A linhagem Y. divulgata apresentou potencial para produzir enzimas celulolíticas. |
| Abstract: | Cellulose is the most abundant organic and renewable biomass, considered a good alternative for the production of chemical products and biofuel. The conversion of this polymer into fermentable sugar requires synergetic action from enzymes inside the cellulolytic complex. This study aims to evaluate the influence of the variables pH, temperature, MgSO4, MnSO4, glucose, lactose, cellobiose and arabinose in the production of cellulases in submersed cultivation of a lineage of Yarrowia divulgata, using a Plackett-Burman (PB) delimitation design. The amount of enzymatic activity varied from 0 to 0,105 U/mL for endoglucanase, from 0,096 to 0,291 U/mL for exoglucanase, from 0 to 0,125 U/mL for total cellulase and from 0 to 0,308 U/mL for β-glucosidase. The results show that the significant variables were MgSO4 (endoglucanase), arabinose (exoglucanase), MnSO4 and pH (total cellulase), there was no significant influence of the variables for the production of β-glucosidase. Based on the results from the PB design, a complete RCCD (Rotable Central Composite Design) (22 ) outline was done using MgSO4 and arabinose variables, which results showed that the amount of endoglucanase activity varied from 0 to 0,295 U/mL, for exoglucanase the activity varied from 0 to 0,234 U/mL, for total cellulose from 0 to 0,337 U/mL, for β-glucosidase from 0 to 1,184 U/mL and the statistical analysis showed that arabinose presented significant influence for exoglucanase and β-glucosidase. Based on the generated models, the concentration of arabinose that would induce the most activity was 1g for exoglucanase and of 10g for β-glucosidase. The validation trials using these arabinose concentrations showed that a significant RAISE of activity occurred varying from 0,141 to 0,355 U/mL for exoglucanase and from 0,954 to 0,964 U/mL for β-glucosidase. Two independent RCCDs were performed to evaluate the enzymatic extracts provenient from cultivations with 1g and 10g of arabinoses. The optimal pH and temperature for the enzymatic reaction obtained for β-glucosidase were 5 and 35°C (crude extract derived from cultivation with 1g of arabinose) and of 5.71 and 47.1°C (crude extract derived from cultivation with 10g of arabinose). For the exoglucanase enzyme, the optimal pH was pH 6.0 (crude extract derived from cultivation with 1g of arabinose) and there was not a significant influence of temperature (for both 1g and 10g of arabinose). For endoglucanase and total cellulose, there was not a significant influence of pH or temperature in the enzymatic reaction. The Y. divulgata lineage showed potential to produce cellulolytic enzymes. |
| URI: | http://hdl.handle.net/11612/3219 |
| Appears in Collections: | Mestrado em Agroenergia |
Files in This Item:
| File | Description | Size | Format | |
|---|---|---|---|---|
| Josenilda Guimarães Lopes - Dissertação.pdf | 1.01 MB | Adobe PDF |  View/Open |
Items in DSpace are protected by copyright, with all rights reserved, unless otherwise indicated.