Imobilização de frutosiltransferase de Aspergillus aculetus por aprisionamento em alginato e ágar-ágar
Main Article Content
Abstract
Fruto-ologossacarídeos (FOS) são oligômeros de frutose com baixo valor calórico e propriedades funcionais, cuja síntese para aplicação industrial ocorre através da ação enzimas, preferencialmente as frutosiltransferases (FTases). No entanto o uso de enzimas em sua forma nativa é prejudicado pela dificuldade de recuperação e reutilização da enzima, além de instabilidade operacional. Para minimizar esses problemas utilizam-se as técnicas de imobilização de enzimas. Diante disso, o presente trabalho tem como objetivo avaliar a imobilização da frutosiltransferase de Aspergillus aculeatus em alginato e ágar-ágar. Os experimentos envolvendo a imobilização em alginato foram realizados através de um planejamento fatorial completo 22, tendo como variáveis independentes as concentrações de alginato e CaCl2 e variável resposta o rendimento de imobilização. Já para imobilização em ágar-ágar foram avaliadas diferentes concentrações deste suporte de 1,0 a 5,0%. Para a imobilização em alginato os melhores resultados foram 22,24 e 19,99%, para as atividades hidrolítica e de transfrutosilção, respectivamente. Tendo sido observados no Ensaio 4 (Alginato de sódio: 4,5 %; CaCl2: 0,6 M). Com relação à imobilização em ágar-ágar o melhor resultado para a atividade hidrolítica foi 42,65 %, observado em 5,0% do suporte, e para atividade de transfrutosilação 13,23% obtido na concentração de 3,0%. A FTase de A. aculeatus imobilizada em ágar-ágar apresentou maior retenção da atividade hidrolítica, indicando a possibilidade de aplicações do biocatalisador imobilizado em processos contínuos de hidrolise de sacarose na indústria de alimentos.
Downloads
Article Details
Termo de cessão de Direitos Autorais
References
ANWAR, A.; QADER, S. A. U.; RAIZ, A.; IQBAL, A.; AZHAR A. Calcium alginate : a support material for immobilization of proteases from newly isolated strain of Bacillus subtilis KIBGE-HAS. World Applied Sciences Journal, v. 7, n. 10, p. 1281–1286, 2009.
BALI, V.; PANESAR, P. S.; BERA, M. B.; PANESAR, R. Fructo-oligosaccharides: Production, purification and potential applications. Critical reviews in food science and nutrition, v. 8398, n. June 2014, p. 37–41, 2013.
BIBI, Z.; SHAHID, F.; QADER, S. A. U.; AMAN, A. Agar–agar entrapment increases the stability of endo-β-1,4-xylanase for repeated biodegradation of xylan. International Journal of Biological Macromolecules, v. 75, p. 121–127, 2015.
BICKERSTAFF, G. F. Immobilization of enzymes and cells. 2. ed. New Jersey: Humana Press, 1997.
CHEN, W. C.; LIU, C. H. Production of β-fructofuranosidase by Aspergillus japonicus. Enzyme and Microbial Technology, v. 18, n. 2, p. 153–160, 1996.
DETOFOL, M. R.; AGUIAR-OLIVEIRA, E.; BUSTAMANTE-VARGAS, C. E.; SOARES, A. B. J.; SOARES, M. B. A.; MAUGERI, F. Modeling and simulation of fructooligosaccharides synthesis in a batch basket reactor. Journal of Biotechnology, v. 210, p. 44–51, 2015.
DOMINGUEZ, A. L.; RODRIGUES, L. R.; LIMA, N. M.; TEIXEIRA, J. A. An Overview of the Recent Developments on Fructooligosaccharide Production and Applications. Food and Bioprocess Technology, p. 1–14, 2013.
EDET, E.; NTEKPE, M.; OMEREJI, S. Current Trend in Enzyme Immobilization : A Review. International Journal of Modern Biochemistry, v. 2, n. 1, p. 31–49, 2013.
GANAIE, M. A.; RAWAT, H. K.; WANI, O. A.; GUPTA, U. S.; KANGO, N. Immobilization of fructosyltransferase by chitosan and alginate for efficient production of fructooligosaccharides. Process Biochemistry, v. 49, n. 5, p. 840–844, maio 2014.
HERNALSTEENS, S.; MAUGERI, F. Purification and characterisation of a fructosyltransferase from Rhodotorula sp. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 79, n. 4, p. 589–596, 2008.
KUMAR, R. S. S.; VISHWANATH, K. S.; SINGH, S. A.; RAO, A. G. A. Entrapment of α-amylase in alginate beads: Single step protocol for purification and thermal stabilization. Process Biochemistry, v. 41, n. 11, p. 2282–2288, nov. 2006.
MILLER, G. Use of dinitrosalicylic acid reagent for determination reducing sugar. Analytical Chemistry, v. 31, p. 426–428, 1959.
NAWAZ, M. A.; KARIM, A.; AMAN, A.; MARCHETTI, R.; QADER, S. A. U.; MOLINARO, A. Continuous degradation of maltose: Improvement in stability and catalytic properties of maltase (α-glucosidase) through immobilization using agar-agar gel as a support. Bioprocess and Biosystems Engineering, v. 38, n. 4, p. 631–638, 2015.
NISHA, S.; KARTHICK, A.; GOBI, N. A Review on Methods , Application and Properties of Immobilized Enzyme. Chemical Science Review and Letters, v. 1, n. 3, p. 148–155, 2012.
PRAKASH, O.; JAISWAL, N. Immobilization of a thermostable a-amylase on agarose and agar matrices and its application in starch stain removal. World Applied Sciences Journal, v. 13, n. 3, p. 572–577, 2011.
REHMAN, H. U.; AMAN, A.; SILIPO, A.; QADER, S. A. U.; MOLINARO, A.; ANSARI, A. Degradation of complex carbohydrate: immobilization of pectinase from Bacillus licheniformis KIBGE-IB21 using calcium alginate as a support. Food chemistry, v. 139, n. 1–4, p. 1081–6, 15 ago. 2013.
REHMAN, H. U.; AMAN, A.; ZOHRA, R. R.; QADER, S. A. U. Immobilization of pectin degrading enzyme from Bacillus licheniformis KIBGE IB-21 using agar-agar as a support. Carbohydrate Polymers, v. 102, n. 1, p. 622–626, 2014.
SANGEETHA, P. T.; RAMESH, M. N.; PRAPULLA, S. G. Production of fructosyl transferase by Aspergillus oryzae CFR 202 in solid-state fermentation using agricultural by-products. Applied Microbiology and Biotechnology, v. 65, n. 5, p. 530–537, 2004.
SHELDON, R. A; VAN PELT, S. Enzyme immobilisation in biocatalysis: why, what and how. Chemical Society reviews, v. 42, n. 15, p. 6223–35, 2013.
VEGA-PAULINO, R. J.; ZÚNIGA-HANSEN, M. E. Potential application of commercial enzyme preparations for industrial production of short-chain fructooligosaccharides. Journal of Molecular Catalysis B: Enzymatic, v. 76, p. 44–51, 2012.
YUN, J. W. Fructooligosaccharides—Occurrence, preparation, and application. Enzyme and Microbial Technology, v. 19, n. 2, p. 107–117, 1996.