Imobilização multipontual covalente de xilanases: seleção de derivados ativos e estabilizados

Pós-graduação em Biotecnologia - IQ

Imobilização multipontual de invertase e inulinase em suportes sólidos: caracterização físico-cinética dos derivados estabilizados

Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq)

Imobilização multipontual das peroxidases da casca da soja e chuchu em suportes alternativos de pó de sabugo de milho e celulose bacteriana

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)

Bromophenol blue discoloration using peroxidase immobilized on highly activated corncob powder

The aim of the present study was to evaluate the efficacy of peroxidase immobilized on corncob powder for the discoloration of dye. Peroxidase was extracted from soybean seed coat, followed by amination of the surface of the tertiary structure. The aminated peroxidase was immobilized on highly activated corncob powder and employed for the discoloration of bromophenol blue. Amination was performed with 10 or 50 mmol.L-1carbodiimide and 1 mol.L-1ethylenediamine. The amount of protein in the extract was 0.235 ± 0.011 mg.mL-1and specific peroxidase activity was 86.06 ± 1.52 µmol min-1.mg-1, using 1 mmol.L-1ABTS as substrate. Ten mmol.L-1and 50 mmol.L-1 aminated peroxidase retained 88 and 100% of the initial activity. Following covalent immobilization on a corncob powder-glyoxyl support, 10 and 50 mmol.L-1aminated peroxidase retained 74 and 86% of activity, respectively. Derivatives were used for the discoloration of 0.02 mmol.L-1bromophenol blue solution. After 30 min, 93 and 89% discoloration was achieved with the 10 mmol.L-1and 50 mmol.L-1derivatives, respectively. Moreover, these derivatives retained 60% of the catalytic properties when used three times. Peroxidase extracted from soybean seed coat immobilized on a low-cost corncob powder support exhibited improved thermal stability. Keywords: Peroxidases. Multipoint immobilization of enzymes. Aminated enzymes. Corncob powder. RESUMO Descoloração de azul de bromofenol utilizando peroxidase imobilizada em pó de sabugo de milho altamente ativado Nesta pesquisa a enzima peroxidase foi extraída do tegumento de sementes de soja, e a superfície da estrutura terciária foi aminada. A peroxidase aminada foi imobilizada em suporte pó de sabugo de milho altamente ativado e utilizado na descoloração de azul de bromofenol. A aminação da peroxidase foi realizada com carbodiimida em concentrações de 10 e 50 mmol.L-1, e 1 mol.L-1de etilenodiamina. A quantidade de proteínas no extrato foi de 0,235 ± 0,011 mg.mL-1, e a atividade específica da peroxidase foi 86,06 ± 1,52 µmol min-1.mg-1, usando 1 mmol.L-1de ABTS como substrato. A peroxidase aminada a 10 mmol.L-1reteve 88% e a aminada a 50 mmol.L-1reteve 100% da atividade inicial. As peroxidases aminadas a 10 ou 50 mmol.L-1foram covalentemente imobilizadas em suporte glioxil-pó de sabugo de milho com atividade recuperada de 74% e 86%, respectivamente. Os derivados obtidos foram utilizados na descoloração de solução de azul de bromofenol 0,02 mmol.L-1. Após 30 min 93% de descoloração foram alcançados com o derivado glioxil-pó de sabugo de milho com a peroxidase aminada 10 mmol.L-1e 89% com a aminada 50 mmol.L-1. Estes derivados mantiveram 60% das propriedades catalíticas, quando utilizado por três vezes. A peroxidase extraída do tegumento da semente de soja imobilizada em suporte de baixo custo pó de sabugo de milho apresentou melhoria na estabilidade térmica da enzima. Palavras-chave: Peroxidases. Imobilização multipontual de enzimas. Aminação de enzimas. Pó de sabugo de milho.

Produção de xilanase e xilosidase por Aspergillus versicolor

Os fungos são microrganismos heterótrofos e desenvolvem-se bem sobre os mais variados substratos orgânicos. O fungo filamentoso Aspergillus versicolor foi utilizado nesse trabalho para a produção das enzimas xilanase e xilosidase. Essas enzimas são importante para algumas indústrias tais como: indústria de papel, sucos e cervejarias. Os esporos e conídios foram obtidos em meio sólido ágar-aveia e foram inóculados em meio líquido, nos quais as fontes de carbono foram xilana, pó sabugo de milho e pó bagaço de cana-de-açúcar. Houve uma maior produção de proteínas no meio intracelular (0,21 mg/mL) em relação ao meio extracelular (0,0171 mg/mL). A atividade da enzima xilanase foi maior no meio extracelular (0,177 U/mL) e em relação a enzima xilosidase foi maior no meio intracelular (0,034 U/mL). Foi possível mostrar através da cromatografia ascendente em sílica gel os produtos hidrolíticos formados. Também foi avaliado as diferenças nos perfis protéicos das amostras contendo as enzimas extracelulares e intracelulares. A boa atividade de xilosidade obtida do micélio traz perspectivas para estudos de imobilização multipontual em suportes sólidos objetivando a produção de xilose

Bromofhenol blue discoloration using peroxidase immobilized on highly activated corncob powder

The aim of the present study was to evaluate the efficacy of peroxidase immobilized on corncob powder for the discoloration of dye. Peroxidase was extracted from soybean seed coat, followed by amination of the surface of the tertiary structure. The aminated peroxidase was immobilized on highly activated corncob powder and employed for the discoloration of bromophenol blue. Amination was performed with 10 or 50 mmol.L-1 carbodiimide and 1 mol.L-1 ethylenediamine. The amount of protein in the extract was 0.235 ± 0.011 mg.mL-1 and specific peroxidase activity was 86.06 ± 1.52 µmol min-1 . mg-1, using 1 mmol.L-1 ABTS as substrate. Ten mmol.L-1 and 50 mmol.L-1 aminated peroxidase retained 88 and 100% of the initial activity. Following covalent immobilization on a corncob powder-glyoxyl support, 10 and 50 mmol.L-1 aminated peroxidase retained 74 and 86% of activity, respectively. Derivatives were used for the discoloration of 0.02 mmol.L-1 bromophenol blue solution. After 30 min, 93 and 89% discoloration was achieved with the 10 mmol.L-1 and 50 mmol.L-1 derivatives, respectively. Moreover, these derivatives retained 60% of the catalytic properties when used three times. Peroxidase extracted from soybean seed coat immobilized on a low-cost corncob powder support exhibited improved thermal stability.

Filmes ultrafinos de ésteres de celulose: preparo, caracterização e imobilização de proteínas

In this study cellulose acetate butyrate (CAB) and carboxymehtylcellulose acetate butyrate (CMCAB) films adsorbed onto silicon wafers were characterized by means of ellipsometry, atomic force microscopy (AFM), sum frequency generation spectroscopy (SFG) and contact angle measurements. The adsorption behavior of lysozyme (LIS) or bovine serum albumin (BSA) onto CAB and CMCAB films was investigated. The amounts of adsorbed LIS or BSA onto CMCAB films were more pronounced than those onto CAB films due to the presence of carboxymethyl group in the CMCAB structure. Besides, the adsorption of BSA molecules on CMCAB films was more favored than that of LIS molecules. Antimicrobial effect of LIS bound to CAB or CMCAB layers was evaluated using Micrococcus luteus as substrate.

Efeito da imobilização na radioterapia do cancro do pulmão

Mestrado em Radiações Aplicadas às Tecnologias da Saúde. Área de especialização: Terapia com Radiações.

Estudo de três sistemas de imobilização utilizados em radioterapia: perspetiva atual e futura

Mestrado em Radioterapia

Lixiviação e imobilização de nitrogênio num nitossolo como variáveis da forma de aplicação da uréia e da palha de aveia

A magnitude das reações do N no solo varia com as condições climáticas, características do solo, tipo de preparo, forma de aplicação dos fertilizantes nitrogenados e manejo da cobertura vegetal morta. O presente trabalho objetivou avaliar o efeito da forma de aplicação de nitrogênio e de resíduos de aveia preta na lixiviação e imobilização do N num Nitossolo Vermelho. Foram realizados dois experimentos, em casa de vegetação, nos quais se combinaram formas de aplicação de N (sem uréia, uréia incorporada ou aplicada sobre a superfície do solo) e de palha de aveia (sem palha, palha de aveia incorporada ou aplicada na superfície do solo). No experimento de lixiviação, testou-se também o efeito do pH do solo (5,5 e 7,0) e, no de imobilização, o efeito da época de semeadura (0, 30 ou 60 dias após adição da palha e do N). Aplicaram-se o equivalente a 4,0 Mg ha-1 de matéria seca de palha, nos dois experimentos, e 200 ou 100 kg ha-1 de N, respectivamente, no experimento de lixiviação ou imobilização, cujas quantidades foram calculadas com base na área da superfície do solo das unidades experimentais. A lixiviação foi quantificada por meio da percolação de água destilada, semanalmente, durante dez semanas, em colunas de PVC. A imobilização foi avaliada indiretamente, por meio do rendimento de massa seca e do acúmulo de N na parte aérea de plantas de milho, semeadas nas três épocas, em diferentes unidades experimentais. A lixiviação do N aplicado variou de 25 a 70 %, foi maior nos tratamentos com pH 5,5 do que com pH 7,0, e naqueles com uréia incorporada do que nos com uréia sobre a superfície do solo, mas não foi influenciada pelo método de aplicação da palha de aveia. O milho semeado no dia da aplicação dos tratamentos apresentou os menores valores de matéria seca de parte aérea (MSPA) e de N acumulado, provavelmente em virtude da maior imobilização de N nesse período inicial. A adição de N aumentou esses dois atributos, mas o método de aplicação da uréia não teve influência sobre nenhum deles. A adição de palha sobre a superfície do solo aumentou a MSPA e o acúmulo de N, em relação à incorporação, graças, provavelmente, à manutenção de mais umidade no solo e à menor imobilização de N.

Imobilização de nitrogênio da uréia e do sulfato de amônio aplicado em pré-semeadura ou cobertura na cultura de milho, no sistema plantio direto

Sulfato de amônio (SA) e uréia (U) marcados com 15N foram aplicados na cultura do milho, em sucessão à aveia preta (Avena strigosa Schieb.), no sistema plantio direto, 43 dias antes e 31 dias depois da semeadura, na dose de 80 kg ha-1 de N, incorporados a 5-7 cm de profundidade, em sulcos espaçados de 0,8 m, nas entrelinhas do milho. O objetivo foi quantificar o N dos fertilizantes imobilizado no solo (15N-orgânico), no sulco de adubação, e o N-recuperado na planta nos estádios de 5-6 folhas, 11-12 folhas, florescimento e maturação fisiológica. O delineamento experimental foi inteiramente casualizado com parcelas subdivididas e três repetições. As parcelas foram constituídas das fontes U e SA, e as subparcelas, das épocas de aplicação de N. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho ácrico típico fase cerrado subcadocifólio, na Fazenda Floresta do Lobo-Pinusplan, em Uberlândia (MG). Na aplicação em pré-semeadura, a máxima imobilização foi observada aos 19 dias da aplicação do SA (13,3 kg ha-1 ou 16,6 % do N-aplicado) e aos 40 dias da aplicação da U (13,7 kg ha-1 ou 17,1 % do N-aplicado). A maior quantidade de N fertilizante assimilado pela planta ocorreu entre os estádios de 5-6 e 11-12 folhas (44,1 e 23,4 % do N-SA e N-U, respectivamente). Na aplicação em cobertura, a imobilização do N-SA foi inferior a 3,5 % do N-aplicado, enquanto a imobilização do N-U foi de 9,9 kg ha-1 e 7,9 kg ha-1, respectivamente, nos estádios de 11-12 folhas e florescimento. Até o estádio de maturação fisiológica da cultura, 61,8 % do N-SA e 42,0 % do N-U foram recuperados pelo milho. Em média, nos estádios de 11-12 folhas e de florescimento, para cada kg de N-SA imobilizado, as plantas de milho recuperaram 8,0 e 16,7 kg ha-1 de N fertilizante em pré-semeadura e cobertura, respectivamente. Nos tratamentos com U, a média foi de 3,1 kg ha-1, independentemente da época de aplicação. As produtividades de grãos obtidas com SA e U, independentemente da época de aplicação, foram de 7.824 kg ha-1 e 6.977 kg ha-1, respectivamente. Na adubação em pré-semeadura do milho, o SA apresentou maior rapidez na ciclagem do N imobilizado-mineralizado ("turnover"), em relação a U, e, conseqüentemente, causou maior assimilação do N pela cultura. Em cobertura, no sulco de adubação, somente houve imobilização do N-U, retardando a sua assimilação pela planta.

Imobilização de nitrogênio da uréia e do sulfato de amônio aplicado em pré-semeadura ou cobertura na cultura de milho, no sistema plantio direto

No segundo ano de estudo, sulfato de amônio (SA) e uréia (U) marcados com 15N foram aplicados na cultura do milho, em sucessão à aveia-preta (Avena strigosa Schieb.), no sistema plantio direto, 33 dias antes e 10 dias depois da semeadura, na dose de 80 kg ha-1 de N, incorporados a 5-7 cm de profundidade, em sulcos espaçados de 0,8 m, nas entrelinhas do milho. O objetivo foi quantificar o N dos fertilizantes imobilizado no solo (15N orgânico), no sulco de adubação, e o N recuperado na planta nos estádios de 4-5 folhas, 11-12 folhas, florescimento e colheita. O delineamento experimental foi de blocos casualizados, efetuando-se a análise de variância em esquema fatorial 2 x 6 em pré-semeadura (duas fontes, U e SA, em seis épocas de amostragem) e 2 x 3 (duas fontes em três épocas de amostragem) em cobertura, com três repetições. O experimento foi realizado em Latossolo Vermelho ácrico típico fase Cerrado subcaducifólio, na Fazenda Floresta do Lobo - Pinusplan, em Uberlândia (MG). Na aplicação em pré-semeadura, a máxima imobilização foi observada aos 22 dias da aplicação do SA (9,1 kg ha-1 ou 11,4 % do N aplicado) e aos 11 dias da aplicação da U (46,5 kg ha-1 ou 58,1 % do N aplicado). Até a colheita, a planta (parte aérea, grãos e raiz) acumulou 66,0 e 47,9 kg ha-1 de N-SA e N-U, respectivamente, correspondendo à eficiência de absorção de 82,5 e 59,9 % do N aplicado. Na aplicação em cobertura, a imobilização do N fertilizante das duas fontes foi inferior a 12,5 % do N aplicado, em todas as fases de crescimento da planta, evidenciando que a biomassa do solo não concorreu com a planta pelo N fertilizante, sendo similar à quantificação realizada na safra 1999/2000. Na média das duas safras (1999/2001) e dos estádios de 11-12 folhas e florescimento, para cada kg de N fertilizante imobilizado, as plantas de milho absorveram 8,9 e 15,4 kg ha-1 de N-SA, em pré-semeadura e cobertura, respectivamente. Para N-U, esses valores foram, respectivamente, de 4,5 e 5,2 kg ha-1, mostrando menor proporção de N-imobilizado de SA, com a aplicação dos fertilizantes em cobertura. As produtividades de grãos obtidas com SA e U, independentemente da época de aplicação, foram de 8.543 e 7.767 kg ha-1, respectivamente. Na adubação em pré-semeadura do milho, o SA apresentou maior rapidez na ciclagem do N imobilizado-mineralizado (turnover), em relação a U, e, conseqüentemente, causou maior absorção do N pela cultura, como verificado na safra anterior. Em cobertura, no sulco de adubação, de forma similar à observada na safra anterior, somente houve imobilização significativa do N-U, retardando sua absorção pela planta.

Imobilização do nitrogênio amoniacal de dejetos líquidos de suínos em plantio direto e preparo reduzido do solo

No centro-sul do Brasil, é cada vez mais frequente o uso de dejetos líquidos de suínos em solo sob sistema plantio direto, com resíduos culturais de elevada relação C/N. Com o objetivo de avaliar a imobilização do N amoniacal aplicado ao solo com dejetos líquidos de suínos, foram realizados dois experimentos, um em campo e outro em laboratório, ambos em Argissolo Vermelho distrófico arênico. Os tratamentos consistiram da aplicação de dejetos líquidos com ou sem palha de aveia, com (preparo reduzido) ou sem (plantio direto) incorporação no solo. Para quantificar a imobilização do N amoniacal aplicado com os dejetos líquidos, a fração amoniacal foi enriquecida com 15N. Em campo, a imobilização do N amoniacal foi avaliada em três camadas do solo até a profundidade de 10 cm, durante o ciclo da cultura do milho. Os resultados obtidos nos dois experimentos indicaram que a imobilização do N proveniente da fração amoniacal dos dejetos não foi alterada pela sua incorporação ao solo, mas foi estimulada pela palha de aveia. Quando os dejetos foram aplicados na presença de palha de aveia em campo, a quantidade máxima de N imobilizado atingiu 16 % do N amoniacal aplicado. Quando foram aplicados em solo descoberto, esse valor foi de apenas 11 %. A maior parte do N amoniacal imobilizado após a aplicação dos dejetos líquidos em campo ocorreu durante a fase inicial da decomposição da palha de aveia e na camada superficial do solo. O efeito potencial da palha de aveia sobre a imobilização do N amoniacal dos dejetos, determinado em laboratório foi de 4,2 kg de N para cada Mg de carbono adicionado.

Organo-gel: um novo sistema para a imobilização de lipases e sua aplicação em síntese orgânica

Lipases have been immobilized in microemulsion-based organogels (MBG's) and successfully utilized for the enantioselective esterification, diesterification and transesterification reactions, in organic solvents at 25ºC. This methodology is described as a new alternative for the use of enzymes in organic solvents. High enzymic stability has been observed. We have also used this methodology for the successful resolution of chiral secondary alcohols. This is a convenient way of using this catalyst in organic solvents which employs small amounts of the enzyme (250mg/mL).