Purificação de quitosanases produzidas por Bacillus cereus utilizando cromatografía líquida rápida de proteínas

Rio Grande do Norte is a historical major producer and consumer of shrimp, thus being a major generator of the residues coming from this product processing. The shrimp residue, its exoskeleton, is rich in chitin. This is raw material for obtaining chitosan, which is generated by chitin deacetylation...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Dantas, Julia Maria de Medeiros
Outros Autores: Santos, Everaldo Silvino dos
Formato: bachelorThesis
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Purificação
Quitosanses
Quitosana
Cromatografia
Engenharias.
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38815
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Dantas, Julia Maria de Medeiros
Purificação de quitosanases produzidas por Bacillus cereus utilizando cromatografía líquida rápida de proteínas
description Rio Grande do Norte is a historical major producer and consumer of shrimp, thus being a major generator of the residues coming from this product processing. The shrimp residue, its exoskeleton, is rich in chitin. This is raw material for obtaining chitosan, which is generated by chitin deacetylation. Chitosan is rich in biological properties, but it is difficult to manipulate due to its low solubility in water. The chitosan hydrolysis generates chitooligosaccharides (QOS), which have several biological properties as antimicrobial, antitumor, anti-inflammatory and anti-cytotoxic. Obtaining QOS by enzymatic hydrolysis has several industrial advantages when compared, for example, to acid hydrolysis. However, for the use of enzymes in products for medicinal and pharmaceutical purposes, it is necessary that they possess a high purification factor. So, the development of low cost and efficient purification methodologies for these enzymes is important. Purification is a complex step and involves high industrial cost, so it is important that it is going to have few steps and high yield. Thus, this work was carried out to evaluate the performance of the AKTA Plus chromatography system to purify chitosanases produced from Bacillus cereus. Our research group has already carried out work of purification of this enzyme, but in bench chromatography. A fixed bed column with anionic ion exchange resin (Streamline DEAE) was used, and a linear gradient of 0 to 1 M NaCl was applied in the elution step of proteins from the adsorbent matrix. In general, the AKTA Plus system showed a good performance in the enzyme purification, obtaining the best elution result with 0.25 M NaCl buffer solution, reaching a purification factor of 9.54. In the overall evaluation of the elution process, the first integrated fraction of the elution resulted in a purification factor of 2.7. The individual point of best purification factor had a yield of 7.27% and the integrated fraction of improved elution performance had a yield of 18.96%. The purification of this enzyme using this system brought a considerable purification factor increase comparing with the methodology initially employed by our group.
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Obtaining QOS by enzymatic hydrolysis has several industrial advantages when compared, for example, to acid hydrolysis. However, for the use of enzymes in products for medicinal and pharmaceutical purposes, it is necessary that they possess a high purification factor. So, the development of low cost and efficient purification methodologies for these enzymes is important. Purification is a complex step and involves high industrial cost, so it is important that it is going to have few steps and high yield. Thus, this work was carried out to evaluate the performance of the AKTA Plus chromatography system to purify chitosanases produced from Bacillus cereus. Our research group has already carried out work of purification of this enzyme, but in bench chromatography. A fixed bed column with anionic ion exchange resin (Streamline DEAE) was used, and a linear gradient of 0 to 1 M NaCl was applied in the elution step of proteins from the adsorbent matrix. In general, the AKTA Plus system showed a good performance in the enzyme purification, obtaining the best elution result with 0.25 M NaCl buffer solution, reaching a purification factor of 9.54. In the overall evaluation of the elution process, the first integrated fraction of the elution resulted in a purification factor of 2.7. The individual point of best purification factor had a yield of 7.27% and the integrated fraction of improved elution performance had a yield of 18.96%. The purification of this enzyme using this system brought a considerable purification factor increase comparing with the methodology initially employed by our group. O Rio Grande do Norte é historicamente um grande produtor e consumidor de camarão, sendo, portanto, um grande gerador dos resíduos provenientes do beneficiamento deste produto. O rejeito do camarão, seu exoesqueleto, é rico em quitina. Esta é matéria prima para obtenção da quitosana, a qual é gerada com a desacetilação da quitina. A quitosana é rica em propriedades biológicas, porém existe dificuldade de manipulação devido a sua baixa solubilidade em água. A hidrólise da quitosana gera quitooligossacarídeos (QOS), que possuem diversas propriedades biológicas, como antimicrobiana, antitumoral, antiinflamatória e anti-citotóxica, apresenta maior solubilidade em água. A obtenção dos QOS por hidrólise enzimática possui diversas vantagens industriais quando comparada, por exemplo, com a hidrólise ácida. Porém, para a utilização de enzimas em produtos para fins medicinais e farmacêuticos, é necessário que elas possuam um alto fator de purificação. Por isso é importante o desenvolvimento de metodologias de purificação de baixo custo e eficientes para tal produto. Dessa forma, este trabalho foi realizado para avaliar o desempenho do sistema de cromatografia AKTA Plus para a purificação de quitosanases produzidas a partir do Bacillus cereus. Nosso grupo de pesquisa já realizou trabalho de purificação dessa enzima, porém em cromatografia de bancada. Foi utilizada uma coluna de leito fixo, com resina de troca iônica aniônica (Streamline DEAE), e aplicado um gradiente linear de 0 a 1 M de NaCl na etapa eluição das proteínas da matriz adsorvente. De modo geral o sistema AKTA Plus apresentou uma boa performance na purificação da enzima, obtendo o melhor resultado na eluição com uma concentração de 0,25 M de NaCl, com um fator de purificação de 9,54. Na avaliação geral do processo de eluição, a primeira fração integrada (0,05-0,25 M de NaCl) da eluição obteve como resultado um fator de purificação de 2,7. O ponto individual de melhor fator de purificação obteve um rendimento de 7,27% (0,20 M de NaCl) e a fração integrada da eluição com o melhor rendimento (18,96%) foi na faixa de 0,30-0,55 M de NaCl. A purificação dessa enzima utilizando este sistema trouxe um considerável incremento do fator de purificação comparando com a metodologia inicialmente empregada pelo nosso grupo. 2017-06-23T12:43:44Z 2021-09-27T12:22:01Z 2017-06-23T12:43:44Z 2021-09-27T12:22:01Z 2017-06 bachelorThesis 2013015971 DANTAS, Julia Maria de Medeiros. Purificação de quitosanases produzidas por Bacillus cereus utilizando cromatografia líquida rápida de proteínas. 2017. 34 f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química), Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2017. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/38815 pt_BR openAccess application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN Engenharia Química

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