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Aula 5 De onde vêm as enzimas Conservação da enzima

Aula 5 De onde vêm as enzimas Conservação da enzima

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Aula 5De onde vêm as enzimas

Conservação da enzima

Proteína;Função muito especifica;Alta especificidade pelo substrato;Atividade depende de fatores do meio;O tempo de atividade é relacionado a

estabilidade da estrutura protéica;A relação de concentração de enzima e

substrato deve ser equilibrada;

Várias reações enzimáticas ocorrendo em um meio liberando vários produtos por meio de um ser vivo, geralmente um microorganismo;

Microorganismo com necessidades nutricionais, de meio e fatores externos ao meio;

Água; nutrientes; pH ; temperatura; agitação; oxigenação e necessidades especiais

Qual o produto desejado?Qual a estabilidade do produto?Qual o meio que o produto estará ao final da reação?

Qual a forma de recuperação do produto?

Qual a forma de controle de qualidade e rendimento da reação é aplicável?

Produto de uma única reação enzimática;Produto de várias reações enzimáticas;Em qual etapa do processo há maior

concentração do produto;Características físico químicas do produtoQualidade do substratoProcesso de geração do produtoControle do processo de geração do

produtoEstabilidade do meu produto no meio

Produto da reação deve ser estável ao meio e as condições do meu meio;

Produto deve sofrer o mínimo de interferência possível no meio a fim de aumentar o rendimento;

Qual o local de maior concentração do produto no meio

Estabilidade do meu produto no meio

Sólido ;Líquido ;Vapor ;V-S; V-L; S-S; S-L; L-LCondições de pH, temperatura, pressão,

pressão osmótica, etc...Aumentar a concentração do produto a fim de

purificá-lo no meio

As operações Unitárias aplicadas a recuperação do produto de reação enzimática podem ser:

Processos de Escoamento de Fluidos: transporte de fluido; Filtração; fluidização sólida;

Transferência de Calor processos: evaporação; Condensação;

Transferência de Massa processos: absorção gasosa; Destilação; Extração; Adsorção; secagem ;

QualidadeCaracterísticas físico-químicas do produto;Método analítico adequado;Utilização do produto em uma reação

controlada;RendimentoObtenção do produto na concentração

adequada;Presença de sub-produtos e contaminantes e

baixas concentrações

Seleção da fonte de obtenção da enzima

Método de obtenção;Método de purificação;Concentração;Conservação;Análise da atividade

Animais – órgãos ou células;

Vegetais – partes ou células;

Microorganismos – intra ou extracelular;

Suínos e bovinos:Amilase pancreática;Lipase pancreática;Pancreatina;Pepsina;Quimosina;Tripsina;Hialuronidase;

Várias espécies:α-amilase;β-amilase;Bromelina;Ficina;Papaína;Etc...

Sacaromices cerevisae; Lactobacillus sp. Bacillus subtilis; Aspergillus oryzae A.niger; A.flavus; A.awamori; Penicillium amagasakiense; P.notatum; Saccharomyces fragilis; Zygosaccharomyces lactis; Rhysopus sp.; Endothia parasítica; Mucor pusillus.

Produção de proteína unicelular Produção de inseticidas Produção de vacinas Produção de antibióticos Produção de etanol Produção de ácidos orgânicos: ácido acético (vinagre);

ácido lático; ácido propiônico; ácido cítrico; ácido glucônico Produção de aminoácidos - lisina, ácido glutâmico Produção de enzimas Produção de solventes Produção de polissacarídeos Produção de lipídeos Produção de alimentos por fermentação lática : picles,

azeitona, queijo, chucrute, iogurte

Alta variabilidade de espécies e cepas;Susceptibilidade a mutação e

transgenicidade;Adaptável ao meio;Condicionamento a produção da enzima

específica;Indução a produção da enzima

específica;Enzima extracelular ou intracelular.

Reproduzido de : http://www.livronline.com/servicos/gratuitos/ma002/capitulos/cap4.html

A espécie e cepa de interesse isolada;Crescimento em condições ideais;Formação de um inóculo;Adaptação ao meio de crescimento – fase

lag;Crescimento em larga escala – fase log;Acúmulo/liberação da enzima – fase

estacionária;Redução na produção – fase de declínio;

Enzima livre no meio;Grande probabilidade de encontrar o substrato;Alguns subprodutos podem inibir a enzima;Necessidade de parar a produção ou separar a

enzima do meio;fazer coincidir o final da fermentação ao início da

separação; à força iônica do fermentado deve ser a menor que

a composição do meio;anti-espumante a fim de não influir na viscosidade

do fermentadoevitar a formação de eventuais pigmentos

(inibidores).

Precipitação;Adsorção;Ultrafiltração;Osmose reversa e Secagem

M.O.: Staphylococcus aureus CEPA UNIFAR1

Meio de enriquecimento : BHI High D-Glucose;

Inóculo: 5x109 células por litro - em 1000ml;

Meio de produção Mosto de Caldo de Cana com proteína animal;

15 horas de crescimento à 37°C com 10rpm;

Enzima nop interior da célula – organelas e outras estruturas;

Pequena probabilidade de encontrar o substrato;

Inibi-se a enzima inibindoo crescimento do M.O.;

Concentra-se o M.O.Maior dificuldade de separação da enzima de

outras proteínas intracelulares;Maior manipulação da enzima;

Cisalhamento sólido;Agitação com abrasivos;Cisalhamento líquido;Detergentes;Tratamento enzimático;Tratamento com álcali;

AfinidadeAdsorçãoTroca iônica

LIMA, U.A., AQUARONE, E., BORZANI, W., SCHMIDELL, W. Biotecnologia Industrial. Vol.3,Editora Edgard Blucher, São Paulo, SP, 2001.

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http://www.fcf.usp.br/Ensino/Graduacao/Disciplinas/Exclusivo/Inserir/Anexos/LinkAnexos/Texto%20sobre%20no%C3%A7%C3%B5es%20de%20Fontes%20e%20Produ%C3%A7%C3%A3o%20de%20Enzimas.pdf

http://www.molecular-plant-biotechnology.info/enzyme-technology/production-of-enzymes.htm

http://www.biosciregister.com/Enzyme_Production_and_Hydrolysis/Suppliers/pid258.htm