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http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12063| Tipo do documento: | Dissertação |
| Título: | Efeito das variáveis de processo na produção de lipase por fermentação submersa por Aspergillus niger C |
| Título(s) alternativo(s): | Effects of variables lipases production process by aspergillus niger c by submerged fermentation |
| Autor: | Lima, Laisy Garcia Ribeiro ![]() |
| Primeiro orientador: | Costa, Antonio Carlos Augusto da |
| Primeiro coorientador: | Santana, Gizele Cardoso Fontes |
| Segundo coorientador: | Gonçalves, Márcia Monteiro Machado |
| Primeiro membro da banca: | Langone, Marta Antunes Pereira |
| Segundo membro da banca: | Freitas, Suely Pereira |
| Terceiro membro da banca: | Melo, Verônica Ferreira |
| Resumo: | O interesse na produção de lipases está associado ao seu potencial biotecnológico devido a sua ação catalítica em reações de hidrólise, esterificação, interesterificação e transesterificação. Estas enzimas podem ser de origem animal, vegetal e microbiana. As microbianas têm ampla aplicação industrial devido à sua estabilidade, seletividade e especificidade. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi investigar a produção de lipase por fermentação submersa, em frascos agitados, utilizando a linhagem Aspergillus niger C. Através de um delineamento fatorial fracionário 25-1 (DFF) foram avaliadas algumas variáveis independentes no processo de produção da lipase, tais como: concentrações de sacarose (10.0; 15.0; 20.0 g/L), sulfato de amônio (2,0; 4,0; 6,0 g/L), extrato de levedura (0,0; 1,0; 2,0 g/L), óleo de soja (2,0; 4,0; 6,0 g/L) e pH (6,0; 7,0; 8,0). Após a seleção das variáveis que influenciaram significativamente a produção, foi utilizado um delineamento composto central rotacional 22 (DCCR) e análise de superfície de resposta, visando encontrar a condição mais favorável para a produção de lipase. A variável dependente para ambos planejamentos foi a atividade da enzima (U/mL). Os resultados estatísticos obtidos no DFF indicaram que a concentração do óleo de soja e o pH foram marginalmente significantes (p<0,10) e a melhor atividade média (13,12 U mL-1) foi obtida quando se utilizou 15,0 g/L de sacarose, 4,0 g/L de sulfato de amônio, 1,0 g/L de extrato de levedura e 4,0 g/L de óleo de soja, pH 7,0 com 72 h de fermentação. No DCCR a metodologia de superfície de resposta (MSR) sugere que existe uma região mais favorável para a síntese da lipase pelo A. niger C em FS. No intervalo de pH entre 4,0 e 6,0 as melhores respostas de atividade lipásica se encontram na região de concentração de óleo de soja acima de 4 g/L. Após o estabelecimento da melhor condição no DCCR 22, a cinética da produção de lipase foi realizada com a finalidade de estabelecer o tempo de fermentação que maximizasse a produção de lipase por A. niger C que foi alcançada com 72 horas (13,25 U/mL), contudo a maior produtividade foi com 36 horas de fermentação (0,28 U/mL.h). Por fim, após caracterização bioquímica da enzima quanto aos efeitos do pH e temperatura constatou-se que as melhores condições de reação da lipase de A. niger C, tendo como substrato o azeite de oliva, foram: em pH 5,0 6,0 a 55°C. Além disso, a maior atividade lipásica foi obtida no tempo de 5 minutos de reação. Pela observação dos aspectos analisados, a produção de lipase de A. niger C por fermentação submersa em frascos agitados apresentou resultados importantes que indicam a viabilidade do prosseguimento do estudo do processo, em outra escala |
| Abstract: | The interest in the production of lipases is associated with its biotechnological potential due to its catalytic action in hydrolysis reactions, esterification, transesterification and interesterification. These enzymes can be of animal, plant and microbial sources. Microbial have wide industrial application due to its stability, selectivity and specificity. In this context, the objective of this study was to investigate the lipase production by submerged fermentation in shake flasks using the strain Aspergillus niger C. Using a 25-1 fractional factorial design (FFD) some independent variables were evaluated in the lipase production process, such as: sucrose (10.0; 15.0; 20.0 g/L), ammonium sulphate (2.0; 4.0; 6.0 g/L), yeast extract (0.0; 1.0; 2.0 g/ L), soy oil (2.0; 4.0; 6.0 g/L) concentrations and pH (6.0; 7.0; 8.0). After the selection of the variables that significantly influenced the production, central composite rotational design 22 (CCRD) and response surface analysis was used, aiming to find the most favorable condition for the production of lipase. The dependent variable for both desing was the enzyme activity (U/mL). The statistical results obtained from the FFD indicated that soybean oil concentration and the pH were marginally significant (p <0.10) and better average activity (13.12 U mL-1) was obtained when it was used 15.0 g / L sucrose, 4.0 g / L ammonium sulphate, 1.0 g / L yeast extract and 4.0 g / L soybean oil, pH 7.0 at 72 h of fermentation. In CCRD the response surface methodology (RSM) suggests there a more favorable region for the synthesis of lipase by A. niger C in FS. In the pH range between 4.0 and 6.0 the best responses lipase activity are found in region soybean oil concentration above 4 g / L. After the establishment of the best condition in the CCRD 22, the kinetics of lipase production was carried out with the aim of establish the fermentation time that maximizes the production of lipase by A. niger C which was achieved within 72 hours (13.25 U / ml), but the highest productivity was 36 hours of fermentation (0.28 U / mL.h). Finally, the biochemical characterization of the enzyme found that the best reaction conditions lipase from A. niger C, with the substrate olive oil, were: 5 minutes of reaction at pH 5.0 to 6.0 and temperature 55 ° C. The observation of the aspects analyzed, the lipase production of A. niger C submerged fermentation in shake flasks presented important results indicate the viability of the process of the study continued, on another scale |
| Palavras-chave: | Lipase submerged fermentation aspergillus niger experimental desing Lipase fermentação submersa aspergillus niger planejamento experimental |
| Área(s) do CNPq: | CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA |
| Idioma: | por |
| País: | BR |
| Instituição: | Universidade do Estado do Rio de Janeiro |
| Sigla da instituição: | UERJ |
| Departamento: | Centro de Tecnologia e Ciências::Instituto de Química |
| Programa: | Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química |
| Citação: | LIMA, Laisy Garcia Ribeiro. Efeito das variáveis de processo na produção de lipase por fermentação submersa por Aspergillus niger C. 2016. 106 f. Dissertação (Mestrado em Processos Químicos e Meio Ambiente) - Universidade do Estado do Rio de Janeiro, Rio de Janeiro, 2016. |
| Tipo de acesso: | Acesso Aberto |
| URI: | http://www.bdtd.uerj.br/handle/1/12063 |
| Data de defesa: | 31-Ago-2016 |
| Aparece nas coleções: | Mestrado em Engenharia Química |
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