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dc.contributor.advisorDucatti, Diogo Ricardo Bazan, 1980-pt_BR
dc.contributor.authorCarvalho, Manoella Ribas, 1991-pt_BR
dc.contributor.otherNoseda, Miguel Daniel, 1962-pt_BR
dc.contributor.otherUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica)pt_BR
dc.date.accessioned2022-08-04T19:40:34Z
dc.date.available2022-08-04T19:40:34Z
dc.date.issued2021pt_BR
dc.identifier.urihttps://hdl.handle.net/1884/77256
dc.descriptionOrientador(a): Prof. Dr. Diogo R. Bazan Ducattipt_BR
dc.descriptionCoorientador(a): Prof. Dr. Miguel Daniel Noseda.pt_BR
dc.descriptionDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica). Defesa : Curitiba, 11/08/2021pt_BR
dc.descriptionInclui referênciaspt_BR
dc.description.abstractResumo: Exopolissacarídeos (EPS) são polímeros naturais secretados no meio de cultivo que apresentam uma ampla variedade de estruturas e que são produzidos por bactérias e outros microrganismos. Como consequência, os EPS possuem uma grande aplicabilidade na indústria e grande potencial biotecnológico. Um desses EPS de grande apelo comercial é a levana, composta por unidades de frutofuranose com ligação ?-(2??6), obtida pela reação de transfrutosilação pela ação da enzima levanasacarase durante a fermentação realizada por diferentes microrganismos. Estudos de bioinformática realizados com o genoma do Paenibacillus sonchi genomovar Riograndendensis demostraram que essa espécie possuí 4 classes diferentes de Cazymes, sendo que uma dessas classes engloba uma enzima potencial produtora de levana, pertencente à família glicosil hidrolase 68 (GH68). Assim, o objetivo desse trabalho foi avaliar a possível produção de levana obtida pelo cultivo dessa cepa e avaliar a atividade de levanasacarase no sobrenadante do meio de cultura. Após as conclusões observadas nos estudos de bioinformática, o microrganismo P. sonchi genomovar Riograndensis SBR5 foi cultivado em quatro meios de cultura distintos. O crescimento celular foi avaliado mediante as composições de sais nos meios de cultura, apresentando desde uma composição pobre (M2), rico (M4), intermediário em nutrientes (M5) e por fim a avaliação de meio de cultura M4 contendo extrato de levedura e duas razões diferentes de C/N (M13). Após o cultivo, a biomassa bacteriana foi separada por centrifugação e as frações sobrenadantes obtidas foram analisadas por meio de cromatografia em camada delgada, ressonância magnética nuclear de 1H e 13C (RMN) e cromatografia de exclusão de tamanho de alta pressão (HPSEC). As análises mostraram que as amostras continham apenas sacarose proveniente do meio de cultivo, sem a produção de EPS. Posteriormente, a atividade da levanasacarase foi estudada a partir do isolamento de frações proteicas do sobrenadante do meio de cultivo por precipitação com sulfato de amônio. Esse estudo também revelou que as frações de proteínas isoladas não continham atividade de levanasacarase. Assim, mesmo P. sonchi genomovar Riograndensis SBR5 contendo os genes que codificam enzimas da família GH68 onde são encontradas as levanasacarases, o microrganismo não apresentou a capacidade de produzir a levana nos diferentes meios testados contendo sacarose como fonte de carbono. Muitas das Cazymes encontradas na espécie de P. sonchi genomovar Riograndensis, possuem potencial aplicações na área da saúde, nutrição e biotecnologia, dando margem para estudos futuros das enzimas pertencentes a essa espécie. Ainda existem muitos parâmetros do meio de cultura que devem ser estudados e otimizados para verificar a eficiência desses meios de cultura na produção de EPS ou levana. Os estudos de atividade enzimática revelaram uma possível de aldose ?-D-frutosiltransferases (EC 2.4.1.162), que pode pertencer a GH68, uma atividade diferente do que a espera. Mais estudos são necessários para confirmação dessa possível atividade.pt_BR
dc.description.abstractAbstract: Exopolysaccharides (EPS) are natural polymers secreted into the culture medium that have a wide variety of structures and are produced by bacteria and other microorganisms. As a result, EPS have great applicability in industry and great biotechnological potential. One of these EPS of great commercial appeal is levan, which is composed of fructofuranose units with ?-(2??6) bonds, obtained by the transfructosylation reaction by the action of the enzyme levansucrase during the fermentation of microorganisms. Bioinformatics studies performed with the genome of Paenibacillus sonchi genomovar Riograndendensis revealed n that this species has 4 different classes of Cazymes, one of which includes a potential levan producing enzyme, belonging to the glucosyl hydrolase 68 (GH68) family. Thus, the objective of this work was to evaluate the possible production of levan obtained by the cultivation of this strain and to investigate the activity of levansucrose in the culture media. After the conclusions observed in bioinformatics studies, P. sonchi genomovar Riograndensis SBR5 was cultivated in four different culture media. Cell growth was evaluated by the composition of salts in the culture media, presenting from a poor composition (M2), intermediate (M4), rich in nutrients (M5) and finally the evaluation of M4 culture medium containing yeast extract and two different C/N ratios (M13). After cultivation, the bacterial biomass was separated by centrifugation and the supernatant fractions obtained were analyzed by thin layer chromatography, 1H and 13C nuclear magnetic resonance (NMR) and high pressure size exclusion chromatography (HPSEC). The analyzes showed that the samples presented only sucrose from the culture medium, without the production of EPS. Subsequently, levansucrase activity was studied from the isolation of protein fractions from the supernatant by ammonium sulfate precipitation. This study also revealed that the isolated protein fractions did not contain levansucrase activity. Thus, even though P. sonchi genomovar Riograndensis SBR5 contains genes that codify enzymes of GH68 family where levansucrases are found, the microorganism did not show the capacity to produce levan in the different tested media containing sucrose as cabon source. Many of the Cazymes found in the species of P. sonchi genomovar Riograndensis have potential applications in the areas of health, nutrition and biotechnology, giving room for future studies of enzymes belonging to this species. There are still many culture medium parameters that must be studied and optimized to verify the efficiency of these culture media in the production of EPS or levan. Enzyme activity studies revealed a possible aldose of ?- D-fructosyltransferases (EC 2.4.1.162), which may belong to GH68, a different activity than expected. More studies are needed to confirm this possible activity.pt_BR
dc.format.extent1 recurso online : PDF.pt_BR
dc.format.mimetypeapplication/pdfpt_BR
dc.languagePortuguêspt_BR
dc.subjectPolissacarideospt_BR
dc.subjectPolimerospt_BR
dc.subjectBioinformáticapt_BR
dc.subjectBioquímicapt_BR
dc.titleInvestigação da produção de levana por Paenibacillus sonchi genomovar Riograndensis SBR5pt_BR
dc.typeDissertação Digitalpt_BR


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