Uso de sistema aquoso bifásico com solventes eutéticos profundos para recuperação e purificação parcial de β-galactosidase produzida por Kluyveromyces lactis
β-galactosidases (β-D-galactoside galactohydrolase, EC 3.2.1.23), popularly known as lactase, are enzymes capable of catalyzing galactosides hydrolysis and transgalactosylation reactions. The industrial production of this enzyme is of high importance for the dairy food processing sectors in gener...
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| Autor principal: | |
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| Outros Autores: | |
| Formato: | bachelorThesis |
| Idioma: | pt_BR |
| Publicado em: |
Universidade Federal do Rio Grande do Norte
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| Assuntos: | |
| Endereço do item: | https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38758 |
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formador de fase phase former purificação de enzimas enzyme purification ampla faixa de concentração wide range of concentration recuperação recover separação separation Engenharias. Lima, Wildson Bernardino de Brito Uso de sistema aquoso bifásico com solventes eutéticos profundos para recuperação e purificação parcial de β-galactosidase produzida por Kluyveromyces lactis |
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β-galactosidases (β-D-galactoside galactohydrolase, EC 3.2.1.23), popularly known
as lactase, are enzymes capable of catalyzing galactosides hydrolysis and transgalactosylation
reactions. The industrial production of this enzyme is of high importance for the dairy food
processing sectors in general, which use it for the production of foods with a reduced
concentration of lactose. Besides that, it is used as well to give greater sweetness to foods and
for the production of prebiotic oligosaccharides, such as galactooligosaccharides, among
other applications. Considering the stages of its production, the recovery and purification
process (downstream processing) can generate environmental impacts due to the chemical
components used, depending on the technique used. Deep eutectic solvents (DESs), in turn,
have characteristics that can be interesting for the recovery and purification steps, such as
high solvation, thermal stability and negligible volatility, in addition to being environmentally
friendly. In the present study, a strategy for the recovery and purification of β-galactosidases
by aqueous two-phase systems based on deep eutectic solvents was proposed. It was observed
that DESs formed by choline chloride, glycerol and PEG 400 are capable of forming aqueous
biphasic systems over a wide range of concentrations. With the deep eutectic solvents formed
by choline chloride, glycerol and PEG 400 in the molar ratio 1:1:1 and 1:1:0.75 it was
possible to obtain a greater concentration range for formation of a biphasic aqueous system
compared to the molar ratio 1 :1:0.5. A purification factor of 3.47 was achieved with DES in
the 1:1:1 molar ratio. DESs proved to be excellent phase formers in aqueous biphasic systems
with very promising characteristics for the recovery and purification of biomolecules, mainly
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The industrial production of this enzyme is of high importance for the dairy food processing sectors in general, which use it for the production of foods with a reduced concentration of lactose. Besides that, it is used as well to give greater sweetness to foods and for the production of prebiotic oligosaccharides, such as galactooligosaccharides, among other applications. Considering the stages of its production, the recovery and purification process (downstream processing) can generate environmental impacts due to the chemical components used, depending on the technique used. Deep eutectic solvents (DESs), in turn, have characteristics that can be interesting for the recovery and purification steps, such as high solvation, thermal stability and negligible volatility, in addition to being environmentally friendly. In the present study, a strategy for the recovery and purification of β-galactosidases by aqueous two-phase systems based on deep eutectic solvents was proposed. It was observed that DESs formed by choline chloride, glycerol and PEG 400 are capable of forming aqueous biphasic systems over a wide range of concentrations. With the deep eutectic solvents formed by choline chloride, glycerol and PEG 400 in the molar ratio 1:1:1 and 1:1:0.75 it was possible to obtain a greater concentration range for formation of a biphasic aqueous system compared to the molar ratio 1 :1:0.5. A purification factor of 3.47 was achieved with DES in the 1:1:1 molar ratio. DESs proved to be excellent phase formers in aqueous biphasic systems with very promising characteristics for the recovery and purification of biomolecules, mainly due to their ability to change their characteristics by changing the molar ratio of their components. As β-galactosidases (β-D-galactosídeo galactohidrolase, EC 3.2.1.23), popularmente conhecidas como lactase, são enzimas capazes de catalisar reações de hidrólise de galactosídeos e transgalactosilação. A produção industrial desta enzima é de elevada importância para os setores de processamento de alimentos lacticínios em geral, que a utilizam para produção de alimentos com concentração reduzida de lactose. Além disso, também é utilizada para dar maior doçura aos alimentos e para produção de oligossacarídeos prebióticos, como os galacto-oligossacarídeos, entre outras aplicações. Considerando as etapas de sua produção, o processo de recuperação e purificação (downstream processing) pode gerar impactos ambientais devido aos componentes químicos utilizados, a depender da técnica utilizada. Os solventes eutéticos profundos (DESs), por sua vez, possuem características que podem ser interessantes para as etapas de recuperação e purificação, como alta solvatação, estabilidade térmica e volatilidade negligenciável, além de serem ambientalmente amigáveis. No presente estudo, foi proposta uma estratégia de recuperação e purificação de β-galactosidases por sistemas aquosos bifásicos baseados em solventes eutéticos profundos. Foi observado que os DESs formados por cloreto de colina, glicerol e PEG 400 são capazes de formar sistemas aquosos bifásicos em uma ampla faixa de concentrações. Com os solventes eutéticos profundos formados por cloreto de colina, glicerol e PEG 400 na razão molar 1:1:1 e 1:1:0,75 foi possível obter maior faixa de concentração para formação de sistema aquoso bifásico comparado ao da razão molar 1:1:0,5. Um fator de purificação de 3,47 foi alcançado com o DES na razão molar 1:1:1. Os DESs demonstraram ser ótimos formadores de fase em sistemas aquosos bifásicos com características muito promissoras para a recuperação e purificação de biomoléculas, principalmente, pela sua capacidade de mudar suas características com a mudança da razão molar dos seus componentes. 2021-09-08T17:57:21Z 2021-09-27T12:20:29Z 2021-09-08T17:57:21Z 2021-09-27T12:20:29Z 2021-08-13 bachelorThesis 2015081840 LIMA, Wildson Bernardino de Brito. Uso de sistema aquoso bifásico com solventes eutéticos profundos para recuperação e purificação parcial de β-galactosidase produzida por Kluyveromyces lactis. 2021. 42f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química), Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2021. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38758 pt_BR Attribution-NonCommercial 3.0 Brazil http://creativecommons.org/licenses/by-nc/3.0/br/ application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Engenharia Química |