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Type: Monografia
Title: Degradação de penas por Bacillus sp. CL18: propriedades da protease bruta produzida durante cultivos submersos
Author: Rieger, Tiago Joel
First advisor: Daroit, Daniel Joner
metadata.dc.contributor.referee1: Wenzel, Bruno München
metadata.dc.contributor.referee2: Zamin, Lauren Lúcia
Resume: Resíduos ricos em queratinas são gerados em grande quantidade por atividades agroindustriais, como o caso das penas provenientes do abate de aves, que necessitam de destinação adequada. Com isso, a biotecnologia surge como estratégia de manejo e agregação de valor a estes resíduos. O presente estudo visou avaliar o potencial de degradação de penas do isolado bacteriano Bacillus sp. CL 18, caracterizar a protease bruta produzida em Caldo Pena, e verificar o seu potencial na hidrólise de diferentes substratos proteicos. Esta linhagem degradou 95% das penas presentes no meio após 4 dias de cultivo, o que resultou em aumento da concentração de proteínas solúveis no meio. A bactéria produziu proteases extracelulares para este processo, que atingiram valores máximos no 4º dia de cultivo. Esta protease bruta apresentou temperatura e pH ótimos para atividade a 55 ºC e 8,0, respectivamente. A estabilidade térmica da enzima não foi afetada a 45,0 °C, enquanto que a pré-incubação a 50- 60 °C resultou em decréscimo da atividade residual, com o tempo de meia vida diminuindo com o aumento da temperatura. A cinética enzimática seguiu a equação de Michaelis-Menten. Sais de cobalto, cobre, ferro e zinco, SDS, e o agente redutor β-mercaptoetanol resultaram em diminuição da atividade enzimática, enquanto que sais de cálcio e magnésio, e os detergentes não-iônicos Triton X-100 e Tween 20, favoreceram a atividade da protease. Manganês e etanol no meio reacional não aparentaram efeito sobre a atividade enzimática. Os inibidores de protease PMSF e EDTA diminuíram fortemente a atividade da protease bruta, indicando a presença de serino e metaloproteases. A protease bruta hidrolisou, preferencialmente, caseína e proteína isolada de soja. Considerando estes resultados, Bacillus sp. CL18 pode ser utilizado na degradação de penas, e a protease bruta produzida durante os cultivos pode ser potencialmente aplicada na hidrólise de proteínas para obtenção de produtos úteis.
Abstract: Keratin-rich wastes are generated in large quantities by agro-industrial activities, such as feathers from the poultry slaughterhouses, that need to be adequately disposed. In this sense, biotechnology emerges as a management and value-adding strategy for these wastes. This study aimed to evaluate the feather-degrading potential of the bacterial isolate Bacillus sp. CL18, to characterize the crude protease produced during cultivations on Feather Broth, and to verify its potential for the hydrolysis of various protein substrates. This strain degraded 95% of the feathers in the medium after 4 days of cultivation, resulting in increased soluble protein concentrations. The bacterium produced extracellular proteases for this process, reaching maximal values at the 4 th day of cultivation. This crude protease showed temperature and pH optima at 55 °C and 8.0, respectively. Enzyme thermal stability was not affected at 45 °C, while pre-incubations at 50-60 °C resulted in diminished residual activities, with half-life values decreasing as the temperature increased. The enzyme kinetics followed Michaelis- Menten equation. Cobalt, copper, iron and zinc salts, and the reducing agent β- mercaptoethanol resulted in decreased enzymatic activity, whereas calcium and magnesium salts, and the non-ionic detergents Triton X-100 and Tween 20, favored protease activity. Manganese salt and ethanol in the reaction media had no apparent effects on enzyme activity. Protease inhibitors PMSF and EDTA strongly decreased the crude protease activity, indicating the presence of serine and metalloproteases. The crude protease preferentially hydrolyzed casein and soy protein isolate. From these results, Bacillus sp. CL18 could be employed in feather degradation, and the crude protease produced during the cultures might be potentially applied in protein hydrolysis, aiming to obtain useful products.
Keywords: Agroindústrias
Biotecnologia
Aves
Degradação de penas
Protease
Language: por
Country: Brasil
Publisher: Universidade Federal da Fronteira Sul
Acronym of the institution: UFFS
College, Institute or Department: Campus Cerro Largo
Type of Access: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/648
Issue Date: 1-Dec-2015
Appears in Collections:TCC Engenharia Ambiental

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