Produção de frutosiltransferase de Aspergillus oryzae IPT-301 em cultivos modo batelada e batelada-alimentada

dc.contributor.advisorMaiorano, Alfredo Eduardo
dc.contributor.authorPinto, Isabella Cristina Azarias
dc.contributor.coadvisorPerna, Rafael Firmani
dc.contributor.refereeSilva, Elda Sabino da
dc.contributor.refereeFernandes, Sérgio
dc.date.accessioned2026-07-13T18:20:32Z
dc.date.available2026-07-13T18:20:32Z
dc.date.issued2026-05-14
dc.description.abstractOs frutooligossacarídeos (FOS) destacam-se por suas propriedades prebióticas sendo amplamente utilizados pelas indústrias alimentícia e farmacêutica devido aos seus benefícios para saúde e nutrição humana. Entre as rotas de obtenção desses açúcares, são comercialmente produzidos via rota enzimática, utilizando a sacarose como substrato e enzimas de origem microbiana denominadas Frutosiltransferases (FTases). Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo avaliar a produção de FTase por fermentação submersa utilizando Aspergillus oryzae IPT-301 em biorreator, investigando diferentes estratégias operacionais visando ao aumento da atividade de transfrutosilação (AT). Os experimentos foram conduzidos em biorreatores de 5 e 15 L, empregando cultivos em batelada e batelada alimentada. Durante os ensaios, foram monitorados parâmetros relacionados ao crescimento celular, consumo de substrato, Atividade de Transfrutosilação (AT) e Atividade Hidrolítica (AH) e a razão (AT/AH). Entre os ensaios realizados, o cultivo em batelada conduzido no biorreator de 15 L apresentou os melhores resultados, atingindo ATmicelial máx (EB04) = 3514,2 ± 205,5 U/g em 32 h de cultivo, evidenciando maior estabilidade operacional. Além disso, a estratégia de corte de 50% do meio fermentativo destacou-se por elevar em ATmicelial máx (EB07) = 4956,9 ± 216,9 U/g em 33,5 h, representando um aumento de 41% em relação a batelada. Dessa forma, os resultados obtidos demonstram o potencial da aplicação de estratégias operacionais em biorreatores para otimização da produção de FTase, contribuindo para o avanço do conhecimento em uma área ainda pouco explorada na literatura. Além disso, o estudo fornece subsídios para futuras etapas de otimização e ampliação de escala visando à viabilidade industrial da produção de FTase.
dc.description.abstract2Fructooligosaccharides (FOS) have gained considerable attention due to their prebiotic properties and are widely applied in the food and pharmaceutical industries because of their beneficial effects on human health and nutrition. Among the available production routes, FOS are commercially obtained through enzymatic synthesis using sucrose as substrate and microbial enzymes known as fructosyltransferases (FTases). In this context, the present study aimed to evaluate FTase production by submerged fermentation using Aspergillus oryzae IPT-301 in bioreactors, investigating different operational strategies to enhance transfructosylation activity (TA). Assays were carried out in 5 and 15 L bioreactors under batch and fed-batch cultivation modes. Throughout the assays, parameters related to cell growth, substrate consumption, Transfructosylation Activity (TA), Hydrolytic Activity (HA), and the TA/HA ratio were monitored. Among the evaluated conditions, batch cultivation performed in the 15 L bioreactor achieved the best performance, reaching a maximum mycelial TA (RB04) of 3514.2 ± 205.5 U/g after 32 h of cultivation, demonstrating greater operational stability. Furthermore, the strategy involving 50% replacement of the fermentation broth resulted in a maximum mycelial TA (RB07) of 4956.9 ± 216.9 U/g after 33.5 h, corresponding to a 41% increase compared with the conventional batch process. Overall, the results demonstrate the potential application of operational strategies in bioreactors for FTase production optimization, contributing to the advancement of knowledge in a research area that remains scarcely explored in the literature. In addition, this study provides a basis for future optimization and scale-up strategies aimed at the industrial feasibility of FTase production.
dc.description.additionalinformationTermo de autorização SEI 1838296
dc.description.physical111
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior – CAPES
dc.description.sponsorshipConselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico – CNPq
dc.description.sponsorshipFundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais – FAPEMIG
dc.identifier.credential2024.1.220.004
dc.identifier.lattesAdvisorhttp://lattes.cnpq.br/0612745177153409
dc.identifier.lattesAuthorhttp://lattes.cnpq.br/3375609006439221
dc.identifier.lattesCoadvisorhttp://lattes.cnpq.br/7591460969135629
dc.identifier.orcidAuthorhttps://orcid.org/0009-0008-1172-5302
dc.identifier.urihttps://repositorio.unifal-mg.edu.br/handle/123456789/3628
dc.language.isopt
dc.publisher.campiCampus Poços de Caldas
dc.publisher.courseMestrado em Engenharia Química
dc.publisher.departmentInstituto de Ciências Exatas
dc.publisher.initialsUNIFAL-MG
dc.publisher.institutionUniversidade Federal de Alfenas
dc.publisher.programPrograma de Pós-Graduação em Engenharia Química
dc.rightsinfo:eu-repo/semantics/openAccess
dc.rights.creativeCommonsAttribution-NonCommercial-NoDerivs 3.0 Brazilen
dc.rights.urihttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/
dc.subject.cnpqEngenharias::Engenharia Química
dc.subject.enFructosyltransferase
dc.subject.enAspergillus oryzae IPT-301
dc.subject.enBioreactor
dc.subject.enBatch fermentation
dc.subject.enFed-batch fermentation
dc.subject.pt-BRFrutosiltransferase
dc.subject.pt-BRAspergillus oryzae IPT-301
dc.subject.pt-BRBiorreator
dc.subject.pt-BRBatelada
dc.subject.pt-BRBatelada Alimentada
dc.titleProdução de frutosiltransferase de Aspergillus oryzae IPT-301 em cultivos modo batelada e batelada-alimentada
dc.typeinfo:eu-repo/semantics/masterThesis

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