Produção, otimização e caracterização bioquímica de fitase produzida por Burkholderia sp

Autor(es)

Ana Luiza Fanchini Messas

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de Alimentos
• Data de defesa: 2011-07-28

Membros da banca

Gabriela Alves Macedo; Helia Harumi Sato; Vânia Battestin Wiendl

• Orientador: Gabriela Alves Macedo

Resumo

O ácido fítico é a principal fonte de armazenamento de fósforo em cereais e legumes, sendo que sua forma sal é denominada fitato. O fitato não é digerido pelo trato gastrointestinal de animais monogástricos e, na alimentação humana, o fitato é considerado um fator antinutricional devido à sua capacidade quelante para vários metais e por ligar-se às proteínas, conseqüentemente diminuindo a biodisponibilidade de proteínas e de minerais nutricionalmente importantes, como o zinco, ferro, cálcio, entre outros. Uma das estratégias mais efetivas para a redução do conteúdo de fitato em rações animais e alimentos tem sido a utilização de enzimas exógenas degradadoras de fitato, as fitases. Sendo assim, durante os últimos 20 anos intensificaram-se os estudos em busca de novas fontes desta enzima. A fitase está amplamente distribuída na natureza, sendo encontrada em animais, plantas e micro-organismos. A enzima presente em plantas é menos resistente ao tratamento térmico e é menos estável às condições fisiológicas do trato gastrointestinal, já a de microorganismos pode resistir a altas temperaturas, dependendo da linhagem. Neste estudo, realizou-se a produção, otimização do meio e das condições de cultivo e caracterização de fitase produzida pela bactéria Burkholderia sp. Foi definido como o meio de cultivo otimizado para a produção de fitase de Burkholderia sp. em frascos agitados em 72 horas de fermentação: fitato de sódio 0,075%, sacarose 0,16%, peptona bacteriológica 0,2%, MgSO4.7H2O 0,05%, KCl 0,05%, FeSO4.7H2O 0,0001%, MnSO4.H2O 0,00075% e CaCl2 0,01%. Foi possível aumentar a produção de fitase em 110% (1,01 U/mL para 2,12 U/mL). As condições de cultivo (agitação e temperatura) otimizadas para produção de fitase em frascos agitados foram 37°C e 250 rpm, após 48 horas de fermentação. Na caracterização bioquímica, a fitase apresentou pH ótimo em 5,5 e pH de estabilidade na faixa de 3 a 7, após 1 hora de incubação à 50°C. Apresentou temperatura ótima à 60ºC e mostrou-se estável após 1 hora de tratamento em temperaturas entre 25 e 50°C, demonstrando 40% de redução da atividade após 1 hora de tratamento à 60ºC. No estudo do efeito de íons, utilizando a concentração de 10 mM para os sais testados, os resultados mais expressivos foram o aumento da atividade de fitase em 41% com a adição de íons Ba2+ e a redução da atividade de fitase em 98% e 96%, respectivamente, com a adição de íons Fe2+ e Zn2+, inibindo quase totalmente a enzima. Para a concentração de 1 mM dos sais, a adição dos íons Mn2+, Fe2+, Cu2+, Zn2+ e Fe3+ causou reduções significativas de atividade de fitase, em 61%, 45%, 45%, 31% e 30%, respectivamente. A fitase produzida por Burkholderia sp. apresentou valores de Km e Vmax de 0,02 mM e 6,20 'mol Pi/min/mg, respectivamente (AU)

• Processo FAPESP: 08/56932-0 - Estudo da producao de fitase bacteriana visando aplicacao em alimentos
• Beneficiário: Ana Luiza Fanchini Messas
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado