Banca de QUALIFICAÇÃO: LÍGIA MARIA GONÇALVES FERNANDES
Uma banca de QUALIFICAÇÃO de DOUTORADO foi cadastrada pelo programa.DISCENTE : LÍGIA MARIA GONÇALVES FERNANDES
DATA : 21/12/2023
HORA: 09:00
LOCAL: PPGBA UFRPE - meet
TÍTULO:
DESENVOLVIMENTO DE HIDROGEL BIOPOLIMÉRICO CONTENDO PROTEASES COM ATIVIDADE COLAGENOLÍTICA DE Aspergillus heteromorphus URM 0269 PARA POTENCIAL USO EM CICATRIZAÇÃO DE FERIDAS
PALAVRAS-CHAVES:
Aspergillus heteromorphus, Protease com atividade colagenolítica, Fermentação em estado sólido, Fermentação submersa, Biorreator, Cromatografia de troca iônica, Caracterização bioquímica, Cinética e termodinâmica
PÁGINAS: 104
RESUMO:
Este estudo objetivou a produção de protease com atividade colagenolítica a partir do fungo filamentoso Aspergillus heteromorphus URM 0269, empregando substratos como farelo de trigo para fermentação em estado sólido e farinha de soja e extrato de levedura para fermentação submersa. Posteriormente, a enzima foi purificada através de cromatografia de troca iônica, e sua caracterização bioquímica, cinética e termodinâmica foi realizada. No experimento de fermentação em estado sólido, observou-se que a produção ocorreu com sucesso utilizando 3 g de farelo de trigo com 20% de umidade, resultando em uma atividade enzimática de 41,36 U/mL. A protease demonstrou estabilidade em um amplo intervalo de pH (de 5,0 a 10,0) e temperatura (de 20°C a 30°C), com maior atividade em pH 7,0 e 50°C. Em ensaios com íons e substratos específicos, a atividade enzimática foi reduzida na presença de Cu2+ e inibida por fluoreto de fenilmetilsulfonil (PMSF), sugerindo seu comportamento como uma serino-protease. A velocidade máxima da atividade proteolítica foi de 140,0 U/mL, e a constante de Michaelis-Menten foi de 11,6 mg/mL. Os parâmetros termodinâmicos revelaram energia livre de Gibbs de 69,79 kJ/mol, entalpia de 5,86 kJ/mol e entropia de -214,39 J/mol.K, além de energia de ativação e entalpia padrão de 8,34 kJ/mol e 21,0 kJ/mol, respectivamente. No entanto, os parâmetros termodinâmicos de termo-inativação indicaram um mecanismo de desnaturação reversível. A purificação da enzima por cromatografia resultou em um fator de purificação de 7,2, corroborado pela presença de uma única banda proteica de 14,7 kDa no SDS-PAGE. Além disso, a produção otimizada de protease e colagenase foi realizada por fermentação submersa, utilizando um planejamento experimental variando a concentração de farinha de soja e extrato de levedura. A condição mais eficiente para a produção dessas enzimas, com concentração de farinha de soja de 2,0% e extrato de levedura de 0,1%, foi escalonada de 50 mL (Erlenmeyer) para 1,5 L em um biorreator de tanque agitado (STR). As fermentações conduzidas nessas condições resultaram em crescimento exponencial da biomassa entre 20 e 42 horas, alcançando uma velocidade máxima de crescimento (µmax) de 0,09 h-1. Embora as enzimas tenham apresentado maior atividade em 65 horas, a produção de colagenase aumentou de 33,5 para 148,5 U/mL (+343%), enquanto a produção de protease diminuiu de 16,3 para 11,7 U/mL (-30%). Os fatores de conversão de biomassa em protease e colagenase (Yx/p) foram 2,70 e 34,22 U/mgx, respectivamente. Estes resultados demonstram o potencial do Aspergillus heteromorphus URM 0269 para produzir protease e colagenase por dois processos fermentativos e substratos distintos mostrando possibilidade de uso deste fungo para produção enzimática para futuras aplicações na indústria.
MEMBROS DA BANCA:
Presidente - TATIANA SOUZA PORTO
Interno - EMMANUEL VIANA PONTUAL
Externa à Instituição - MARIA DAS GRAÇAS CARNEIRO DA CUNHA - UFPE