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Tipo do documento: Dissertação
Title: Influência de campos magnéticos na produção de glutationa por Saccharomyces cerevisiae em biorreator “Air-lift” pressurizado
Authors: Gonçalves, Ingrid da Mata
Orientador(a): Santos, Lucielen Oliveira dos
Primeiro membro da banca: Santos, Lucielen Oliveira dos
Segundo membro da banca: Damaso, Mônica Camarez Trichez
Terceiro membro da banca: Silva, Janine Passos Lima da
Keywords: antioxidant;bioreactor;magnetic;pressure of operation.;antioxidante;biorreator;ímãs;pressão de operação
Área(s) do CNPq: Ciência e Tecnologia de Alimentos
Idioma: por
Issue Date: 27-Feb-2012
Publisher: Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro
Sigla da instituição: UFRRJ
Departamento: Instituto de Tecnologia
Programa: Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia de Alimentos
Citation: GONÇALVES, Ingrid da Mata. Influência de campos magnéticos na produção de glutationa por Saccharomyces cerevisiae em biorreator “Air-Lift” pressurizado 2012. 84p. Dissertação. (Mestrado em Ciência e Tecnologia dos Alimentos). Instituto de Tecnologia. Universidade Federal Rural do Rio de Janeiro, Seropédica, 2012.
Abstract: A glutationa (GSH) é um tripeptídeo hidrossolúvel composto por três aminoácidos: ácido glutâmico, cisteína e glicina. É o mais eficiente antioxidante intracelular presente em todos os sistemas biológicos (animais e vegetais). Atualmente, relatam-se inúmeras aplicações da GSH nas indústrias em diferentes segmentos, sendo eles: nas indústrias de alimentos como aditivo alimentar; no campo farmacêutico; no segmento desportivo como suplemento alimentar e ainda no tratamento de efluentes industriais, pois tem a capacidade de adsorver metais pesados. A aplicação de campos magnéticos (CM) em processos fermentativos pode causar efeitos estimulantes ou inibitórios, orém ainda é pouco reportada na literatura. Desta forma o principal objetivo deste trabalho foi estudar a influência de CM na produção de glutationa em reator “air-lift” pressurizado, o micro-organismo utilizado foi Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754. Durante as fermentações foi feito o acompanhamento do pH, concentração celular (g/L), GSH (mg/L) e glicose (g/L). Na primeira etapa foi estudada apenas a variação da pressão no reator (0,00; 0,25; 0,50; 0,75; 1,00; 1,25 e 1,50 kgf/cm2). As condições das fermentações foram: 20ºC, tempo total 96 h e pHinicial 5,0. De acordo com os resultados desta etapa, as duas melhores pressões em estudo foram 1,50 kgf/cm2, apresentando 17,25 g/L de concentração celular e 141,30 mg/L de GSH (72 h) e 0,50 kgf/cm2, com 13,51 g/L de concentração celular e 178,21 mg/L de GSH (96 h). Na segunda etapa, na qual se aplicou os CM, foi realizado um delineamento fatorial 22, onde foram realizados 7 ensaios, incluindo 3 pontos centrais, nos quais as variáveis independentes testadas foram: pressão (kgf/cm2) e velocidade de reciclo celular (cm/s). O nível de significância de 90% (p < 0,1) foi utilizado na análise estatística dos dados de concentração celular e de GSH. De acordo com os resultados desta etapa, o maior resultado quanto ao crescimento celular (7,26 g/L) foi obtido a 1,50 kgf/cm2 e reciclo de 15 cm/s após 72 h de fermentação. Em relação a concentração de GSH, o maior resultado foi a 0,50 kgf/cm2 e reciclo de 3,0 m/s com 67,24 mg/L a 94 h. A análise estatística mostrou que não houve variáveis significativas em ambas as respostas (concentração celular e GSH). A produção de GSH a partir de S. cerevisiae ATCC 7754 em sistema pressurizado apresentou-se como uma tecnologia eficiente e promissora, porém a influência de CM juntamente com a velocidade de reciclo celular, levou a mecanismos que promoveram determinada inibição em sua síntese, levando a diminuição na sua concentração final.
Abstract: Glutathione (GSH) is a tripeptide, soluble in water; it consists of three amino acids: L-glutamate, L-cysteine and glycine. It is the most efficient intracellular antioxidant present in the all biologics systems (animals and vegetables). Currently, it is reported many applications of GSH in different segments, like in food industries as food additive; in the sports segment, in the pharmaceutical field; it is used as food supplement; and is also used in the treatment of industrial effluents due to ability to absorb heavy metals. The application in magnetic fields (MF) inside the fermentative process can cause stimulants or inhibitory effects. However, it is not that reported in the literature. Thus, the main objective of this work is to study the influence of magnetic fields in the production of glutathione in reactor “air-lift‟‟ pressurized and the microorganism used was Saccharomyces cerevisiae ATCC 7754 During the fermentations were analyzed the pH, concentrations of cell (g/L), glucose (g/L) and GSH (mg/L). Firstly, it was evaluated at different pressures (0; 0.25; 0.50; 0.75; 1.00; 1.25 e 1.50 kgf/cm2). In this context, conditions fermentation were 20ºC, total time of 96 h e pHinitial 5.0. The results showed that the best two pressures were 1.50 kgf/cm2, concentration of cell 17.25 g/L and 141.30 mg/L of GSH (72 h) and 0.50 kgf/cm2, with 13.51 g/L concentration of cell and 178.21 mg/L of GSH (96 h). Secondly, was realized experimental factorial design 22 with the two best results of pressures obtained in the first step. In the planning seven tests were done including three central points, in which the variables investigated were: pressure and velocity of cell recycling. The percent of variation of 90% (p < 0.1) was used to statistical analysis of results of concentration of cell and GSH. Therefore, according to the results of the second step, the highest concentration of cell (7.26 g/L) was obtained with 1.5 kgf/cm2 and recycle of 15 cm/s at 72 h of fermentation. In relation to production of GSH, the highest result was 67.24 mg/L at 0.50 kgf/cm2 and recycle of 3.0 m/s with 67.24 mg/L at 94 h. There was no significant response in both responses to the variables (concentration of cell and GSH), according to the table of estimated effects. The production of GSH by S. cerevisiae ATCC 7754 on a pressurized system presented as an efficient and promising technology. However the influence of MF and the velocity of cell recycling led to mechanisms that promoted particular synthesis inhibition leading to a decrease in its final concentration.
URI: https://rima.ufrrj.br/jspui/handle/20.500.14407/11038
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