Mestrado em Biotecnologia

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Navegando Mestrado em Biotecnologia por Orientador(a) "Pereira, Ernandes Benedito"

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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Avaliação de diferentes fontes de aquecimento na taxa de hidrólise de óleo residual empregando lipases imobilizadas.
    (Universidade Federal de Alfenas, 2022-08-26) Correia, Thais Bazilli De Almeida; Pereira, Ernandes Benedito; Carvalho, Ana Karine Furtado De; Bento, Heitor Buzetti Simões
    A hidrólise enzimática catalisada por lipases é uma alternativa bastante utilizada no meio industrial, atuando em condições baixas de temperatura e pressão, capaz de obter produtos de grande valor. O óleo residual de fritura é utilizado diversas vezes, são transformados em resíduo e o seu descarte inadequado pode causar danos ambientais, como: além de provocar a danificação das tubulações domésticas e das redes de tratamento de esgoto. Este estudo teve como objetivo estudar a hidrólise enzimática do óleo residual de fritura em diferentes sistemas aquecimento: ultrassom, convencional e micro-ondas, utilizando uma combinação de lipases: Burkholderia cepacia (85%) e Pâncreas de porco (15%) na sua forma livre e imobilizada ligação covalente em suportes: Óxido de nióbio (ON), Quitosana (QUIT) e Polihidroxibutirato (PHB), sob as condições: razão molar 1:1 (óleo/solução de goma arábica pH 7,0 tampão fosfato), em temperatura de 40°C, 100 W de potência, agitação de 600 rpm por um período 6h de reação, as condições foram estabelecidas de acordo com o planejamento experimental de misturas das lipases, definido por estudos anteriores. A fim de obter a maior eficiência de hidrólise do óleo residual de fritura, primeiramente foram realizados testes com as lipases em sua forma livre, no entanto foi observado que no sistema de micro-ondas teve um baixo rendimento na hidrólise (22,61%), em comparação com os demais sistemas: ultrassom (48%) e convencional (31,21%). Com isso foram realizados os ensaios com as lipases LBC e LPP imobilizadas em diferentes suportes: Oxido de nióbio, Quitosana e Polihidroxibutirato, afim de avaliar a sua eficiência na imobilização ao serem utilizadas no processo de hidrólise neste presente estudo, os resultados obtidos demonstraram que o suportes oxido de nióbio e PHB apresentaram maior eficiência e que a utilização da lipases imobilizadas são mais viáveis. A imobilização apresentou grande vantagem, onde as lipases foram reutilizadas em até três ciclos na reação de hidrólise.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Avaliação do efeito de parâmetros na produção do éster galato de isoamila por esterificação em meio de solvente catalisada por lipases nas formas livres
    (Universidade Federal de Alfenas, 2022-03-04) Passari, Gustavo José; Pereira, Ernandes Benedito; Freitas, Larissa De; Carvalho, Ana Karine Furtado De
    O objetivo deste trabalho consistiu na produção enzimática de um éster com atividade antioxidante (galato de isoamila) por esterificação de ácido gálico e álcool isoamílico em meio de solvente (terc-butanol). Oito lipases comerciais de diferentes fontes como Mucor javanicus (LMJ), Rhizopus niveus (LRN), Thermomyces lanuginosus (LTL), Rhizomucor miehei (LRM), Candida sp. (LCsp), Candida rugosa (LCR) e Pseudomonas fluorescens (LPF) e animal obtida de pâncreas de porco (LPP) foram avaliadas na produção do éster na forma de extratos enzimáticos brutos (lipases livres). Após a seleção das lipases com maior atividade catalítica, foram avaliadas as influências de relevantes parâmetros na reação como temperatura de reação (35°C a 60°C), concentração de biocatalisador baseada na atividade catalítica na hidrólise da emulsão de azeite de oliva (250 U a 2000 U), razão molar ácido:álcool (1:1 a 1:2) e tempo de reação. As reações foram realizadas em triplicata em frascos fechados contendo 5 mL de meio de reação empregando concentração fixa de ácido gálico no meio de reação (250 mM) e agitação mecânica (240 rpm). O progresso das reações foi determinado pelo consumo de ácido gálico na reação pelo método titulométrico. De acordo com os resultados, os máximos valores de porcentagem de conversão foi da ordem de 55% após 105 min de reação para LPF e 40% após 90 min de reação para LPP foram alcançados empregando razão estequiométrica de ácido gálico e álcool isoamílico (1:1 – 250 mM de cada reagente em meio de terc-butanol) temperatura de 40ºC para LPP e 55°C para LPF, 1000 U de atividade hidrolítica para cada enzima (0,12 g de lipase de LPF e 0,19 g de LPP). Estes resultados revelam que a aplicação de uma lipase de baixo custo (LPP) pode ser promissora na produção de ésteres com propriedades antioxidantes, uma importante classe de compostos empregados na área de alimentos e cosméticos
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Otimização da hidrólise enzimática do óleo residual de fritura catalisadapor combi-lipases
    (Universidade Federal de Alfenas, 2022-03-04) Sousa, Grazielle Pereira Reis De; Pereira, Ernandes Benedito; Carvalho, Ana Karine Furtado De; Bento, Heitor Buzetti Simões
    Os óleos e as gorduras são os chamados materiais graxos de origem vegetal e animal e pertencem ao grupo dos lipídios. Os óleos vegetais representam um dos principais produtos extraídos de plantas, sendo que aproximadamente 2/3 são usados em produtos alimentícios, fazendo assim parte integrante da dieta humana. O uso do óleo de soja em frituras para preparo de alimentos é frequentemente utilizado em restaurantes, padarias, domicílios e na indústria alimentícia. Durante o processo de fritura, o óleo quando submetido em temperatura elevadas por longos períodos, podem ocorrer diversas alterações degradantes: podendo hidrolisar ou/e oxidar, resultando em formação de produtos indesejáveis. Consequentemente, resulta no acúmulo de óleos residuais e formação de efluente, o que leva o descarte forma inadequada desses resíduos, acarretando possíveis danos nocivos na fauna, flora e nos corpos hídricos. Entretanto, é crescente a preocupação em adotar ações para reduzir, reutilizar e reciclar os resíduos gerados pelo óleo resultante de frituras para preservação do meio ambiente e principalmente dos recursos hídricos. Portanto, a técnica de planejamento experimental de misturas utilizando diferentes fontes de lipases na hidrólise enzimática dos triglicerídeos, torna se uma alternativa biotecnológica no tratamento do óleo residual de fritura. Portanto, o presente trabalho teve como objetivo otimizar a reação de hidrólise do óleo residual de fritura catalisada por combilipases comerciais: pâncreas de porco (LPP), Rhizopus oryzae (LRO) e Burkolderia cepacia (LBC), empregando diferentes concentrações (g) e proporções de unidades de atividade (U/g), a fim de determinar as condições que favorecem a maior conversão em ácidos graxos. Inicialmente, foram realizadas a determinação de atividade enzimática das lipases LPP, LBC e LRO, cujo objetivo foi de quantificar a unidade de atividade (U/g) de cada enzima. Foram realizados 10 experimentos com diferentes concentrações (g) e proporção de unidades de atividade (U/g), sendo que nos experimentos 1 a 3, as lipases foram utilizadas de forma livre. Nos experimentos de 4 a 6 utilizaram-se duas lipases com a mesma quantidade de unidades de atividade (1000 U/g). O experimento 7 que representa o ponto central utilizou uma proporção 1/3 de 2000 U/g para cada enzima. Nos experimentos de 8 a 10, as três lipases foram utilizadas nas proporções 2/3, 1/3 e 1/3. Durante os ensaios realizados, pode observar que o experimento 10 apresentou resultados bastante promissor atingindo uma porcentagem de hidrólise de 96,22% e uma conversão em ácidos graxos livres (AGL) de 1730,12 mMol/L em 8 h de reação, cujos resultados foram superiores ao do ponto central (experimento 7) que utilizou 1/3 (2000 U/g) atingindo 42,8% de hidrólise e 759,411 mMol/L de AGL.
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    ItemAcesso aberto (Open Access)
    Produção e caracterização de células íntegras de Rhizopus oryzae CCT3759 para ser aplicado como biocatalisador na hidrólise de óleos vegetais
    (Universidade Federal de Alfenas, 2021-02-24) Reis, Willian De Souza Matias; Pereira, Ernandes Benedito; Mendes, Adriano Aguiar; Freitas, Larissa De
    O presente estudo teve como objetivo a produção de lipase ligada ao micélio do fungo Rhizopus oryzae CCT3759 por fermentação submersa para ser aplicada como biocatalisador na hidrólise de diferentes óleos vegetais. Condições ótimas de cultivo foram alcançadas em meio contendo azeite de oliva como indutor por 72 h de fermentação, obtendo 30,5 g/L de concentração de biomassa seca e atividade hidrolítica de 389,1 U/g, o que corresponde a uma produtividade de 12.322,2 U/L. Máxima atividade hidrolítica foi observada em pH 6,0 e 40 oC. Os parâmetros cinéticos, constante de Michaelis-Menten (Km = 50,5 mM) e velocidade máxima de reação (Vmax = 815,4 μmol/g.min) foram determinados na hidrólise da emulsão de azeite de oliva. Teste de estabilidade térmica revelou que a enzima reteve 75 % de sua atividade inicial após 4 h de incubação a 50 oC, com constante de inativação térmica (Kd) e tempo de meia-vida (t1/2) de 0,073 e 9,4 h, respectivamente. O efeito da concentração do biocatalisador, expresso como o número de unidades de atividade – U (200 e 400 U) na hidrólise de óleos vegetais foram investigadas sob condições fixas de: porcentagem de óleo 25% m/m, tampão fosfato 100 mM pH 6,0, 40 oC e a frequência de agitação mecânica de 600 rpm. O aumento de atividade oferecida aumentou os valores de velocidades iniciais e porcentagem de hidrólise. Entretanto, os valores de velocidades iniciais obtidos foram similares para todos os óleos empregados devido à alta acessibilidade da lipase ao substrato nas condições experimentais adotadas. A hidrólise completa dos óleos de oliva, algodão, girassol e canola foi alcançado após 26 – 30 h de reação usando 400 U de atividade. Estes resultados sugerem a promissora aplicação do biocatalisador produzido na produção de ácidos graxos livres (AGL), uma importante classe de compostos para as indústrias olequímicas.