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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/49946
Full metadata record
DC Field | Value | Language |
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dc.contributor.advisor | Melo, Vânia Maria Maciel | - |
dc.contributor.author | Araújo, Francisco Jonathan dos Santos | - |
dc.date.accessioned | 2020-02-10T19:21:16Z | - |
dc.date.available | 2020-02-10T19:21:16Z | - |
dc.date.issued | 2020 | - |
dc.identifier.citation | ARAÚJO, Francisco Jonathan dos Santos. Avaliação de proteases e biossurfactantes produzidos por Bacillus subtilis TIM27 como aditivos em detergente. 2020. 71 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia de Recuros Naturais) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2020. | pt_BR |
dc.identifier.uri | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/49946 | - |
dc.description.abstract | The growing demand of modern society for ecofriendly cleaning products has stimulated the search of natural additives and biodegradable products. Since petroleum-derived surfactants added to commercial enzymes are the key components of the major cleaning products, the replacement of synthetic these surfactants by biosurfactants supplemented with microbial enzymes is an alternative for the new generation cleaning products. However, the adverse laundry conditions such as extreme alkaline pH, has encourage the prospection of new and more stable molecules for this application. Therefore, this study aimed the evaluation of enzymes and biosurfactants produced by Bacillus subtillis TIM27 as commercial detergent additives. Biosurfactants (BIOS27) were produced using Surfactin Broth and partially purified by acid precipitation. Whereas enzymes were produced by cultivation in Nutrient Broth supplemented with glycerol 0.2% and subjected to precipitation with ammonium sulfate in the saturation ranges of F0-40% F40-70% and F70-90%, monitoring of esterase and proteolytic activity through the formation of hydrolysis halos in Nutritive Agar containing 0.1% tributyrin or 1% skim milk, respectively. The influence of pH values (6 -11) and NaCl concentration (0.5 - 4 M) were evaluated on F40-70% proteolytic activity and BIOS27 emulsifying activity. In addition, the ideal temperature (20 - 80 °C) of F40-70% proteolytic activity as well as the influence of 1% detergents (Triton X-100, Tween 80 and SDS), 7 mg/mL OMO®, 5 mM of metal ions (K +, Na +, Ca2 +, Mg2 +, Mn2 +, Cu2 + and Zn2 +) and 1 and 5 mM protease inhibitors (β-Mer, PMSF and EDTA). Experiments for enzyme identification after purification in ion exchange chromatography followed by hydrophobic chromatography were performed using mass spectrometry (ESI-Q-TOF). F40-70% and BIO27 were tested for washing performance using egg yolk emulsion impregnated in cotton fabrics. As results, it was observed that the F40-70% fraction showed proteolytic and esterase activities mainly due to the presence of a 39.4 kDa alkaline subtilisin identified by mass spectrometry. The crude fraction F40-70% showed higher proteolytic activity at pH 8.0, 50 ºC and showed stability in the presence of the OMO® commercial detergent. However, it showed 40% activity reduction in EDTA and total activity inhibition by SDS and Zn+ 2 ion. BIOS27 presented an excellent emulsion index of 66.6% and ability to reduce the surface tension of water to 25.3 mN/m, even in the presence of alkaline pH (pH 11.0) and high concentration of NaCl (2.0 M). Qualitatively, the combination of F40-70%, enriched with subtilisin, and biossurfactant BIOS27 showed equivalent performance to commercial OMO® detergent for cleaning egg yolk stain on cotton fabric. The incorporation of F40-70% in a heated OMO® solution also proved to have better activity to remove these stains than the endogenous enzymes of the commercial product, showing the great potential of these biomolecules in detergent formulations. | pt_BR |
dc.language.iso | pt_BR | pt_BR |
dc.subject | Detergentes biodegradáveis | pt_BR |
dc.subject | Proteases | pt_BR |
dc.subject | Subtilisina | pt_BR |
dc.title | Avaliação de proteases e biossurfactantes produzidos por Bacillus subtilis TIM27 como aditivos em detergente | pt_BR |
dc.type | Dissertação | pt_BR |
dc.contributor.co-advisor | Hissa, Denise Cavalcante | - |
dc.description.abstract-ptbr | A crescente demanda da sociedade moderna por produtos de limpeza menos poluentes ao ambiente tem estimulado as pesquisas por aditivos naturais, mais facilmente biodegradáveis e ambientalmente seguros. Como os surfactantes sintéticos, derivados do petróleo, adicionados a enzimas são os componentes-chave dos produtos de limpeza, tem-se como alternativa para a nova geração de produtos de limpeza a substituição dos surfactantes sintéticos por biossurfactantes com adição de enzimas microbianas. Entretanto as condições adversas de lavagem como o pH extremamente alcalino, estimulam a prospecção de novas moléculas mais estáveis para esta aplicação. Nesse contexto, este estudo teve como objetivo avaliar o potencial de enzimas e de biossurfactantes produzidos por uma estirpe de Bacillus subtillis, TIM27, como aditivos de detergentes comerciais. Os biossurfactantes (BIOS27) foram produzidos em Caldo Surfactina e parcialmente purificados por precipitação ácida. As enzimas foram produzidas pelo cultivo em Caldo Nutriente contendo 0,2% de glicerol e submetidas a precipitação com sulfato de amônio nas faixas de saturação de F0-40% F40-70% e F70-90%, com monitoramento da atividade esterásica e proteolítica de cada fração através da formação de halos de hidrólise em Ágar Nutritivo contendo 0,1% de tributirina ou 1% de leite desnatado, respectivamente. A influência de um gradiente de pH (de 6-11) e de NaCl (0,5-4 M) foram avaliados na atividade proteólitica de F40-70% e atividade emulsificante de BIOS27. Além disso, a temperatura ideal ( 20 – 80 ° C) de atividade proteolítica de F40-70% bem como a influência de 1% de detergentes (Triton X-100, Tween80 e SDS), 7 mg/mL de OMO®, 5 mM de íons metálicos (K+, Na+, Ca2+, Mg2+, Mn2+, Cu2+ e Zn2+) e 1 e 5 mM de inibidores de proteases (β-Mer, PMSF e EDTA). Experimentos para identificação das enzimas após purificação em cromatografia de troca iônica seguida de cromatografia hidrofóbica foram realizados utilizando espectrometria de massas (ESI-Q-TOF). O desempenho de lavagem de manchas por F40-70% e BIO27 foram realizados utilizando tecidos de algodão impregnadas com emulsão de gema de ovo. Como resultado foi observado que a fração F40-70% apresentou atividades proteásica e esterásicas provenientes principalmente de uma subtilisina de 39,4 kDa identificada por espectrometria de massa. A fração bruta F40-70% teve sua melhor atividade em pH 8,0, temperatura de 50 ºC e mostrou estabilidade na presença do detergente comercial OMO®. Entretanto, mostrou redução de atividade de 40% em EDTA e total inibição por SDS e íon Zn+2. BIOS27 apresentou ótimos índices de emulsão de 66,6 % e capacidade de redução da tensão superficial da água para 25,3 mN/m, mesmo na presença de pH alcalino (pH 11,0) e alta concentração de NaCl (2,0 M). De forma qualitativa, a combinação da F40-70% enriquecida com a subtilisina, ao biossurfactante lipopeptídeo mostrou desempenho equivalente ao detergente comercial OMO® para limpeza de mancha de gema de ovo em tecido de algodão. A incorporação de F40-70% a uma solução de OMO® aquecido, também provou ter melhor atividade para remoção dessas manchas do que as enzimas endógenas do produto comercial, mostrando o grande potencial dessas biomoléculas em formulações de detergentes. | pt_BR |
dc.title.en | Evaluation of proteases and biosurfactants produced by Bacillus subtilis TIM27 as additives in detergents | pt_BR |
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