Efeito do meio de cultivo no crescimento e na produção da enzima β-galactosidase de <em>Kluyveromyces marxianus</em>

Authors

  • Victor Mateus Juchem Salerno
  • Arden Dias Satte
  • Bruna Coelho de Andrade
  • Claudio Luis Crescente Frankenberg
  • Gustavo Roth
  • Allan Valcareggi Morcelli

DOI:

https://doi.org/10.34117/bjdv9n3-102

Keywords:

β-galactosidase, fermentação, lactase

Abstract

A enzima β-galactosidase (lactase) é utilizada na produção de alimentos lácteos. Suas características funcionais e obtenção variam de acordo com os microrganismos de origem e condições de cultivo. O objetivo deste trabalho foi analisar os efeitos de diferentes meios de cultivo no crescimento e na produção de β-galactosidase pela levedura Kluyveromyces marxianus. As células foram inoculadas em meios complexos e meios sintéticos contendo glicose ou lactose como fonte de carbono à temperatura constante, realizando-se acompanhamento do crescimento celular durante 12 horas. Os resultados foram avaliados pela densidade ótica dos cultivos, concentração residual da fonte de carbono, quantificação de proteínas totais e da atividade enzimática específica. As curvas de crescimento e o consumo de açúcares pela levedura
K. marxianus foram semelhantes em todos os meios testados, observando-se uma estagnação do crescimento celular associada com a queda da concentração dos açúcares nos meios de cultivo. Ainda, obteve-se uma maior atividade enzimática específica (3,19 ± 0,01 μmol/mg/min) quando utilizado o meio sintético na presença de lactose. A utilização do meio sintético possibilitou a obtenção da enzima β-galactosidase com maior atividade, sendo considerado apropriado para o escalonamento do cultivo da levedura com o objetivo da produção da enzima de interesse.

References

BAYLESS, Theodore M., Elizabeth Brown, and David M. Paige. "Lactase non-persistence and lactose intolerance." Current gastroenterology reports 19.5 (2017): 1-11.

BRADFORD MM. A rapid and sensitive method for the quantification of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Anal. Biochem. v.7, p.248-254, 1976.

DHAMA, K., S. K. Latheef, and A. K. Munjal. 2016. Probiotics in Curing Allergic and Inflammatory Conditions – Research Progress and Futuristic Vision. Recent Patents on Inflammation & Allergy Drug Discovery 10 (1):21–33

FONSECA GG, CARVALHO NMB, GOMBERT AK. Growth of the yeast Kluyveromyces marxianus CBS 6556 on different sugar combinations as sole carbon and energy source. Appl Microbiol Biotechnol. v.97, p.5055–5067, 2013.

HEIDTMANN R, et al. Caracterização cinética e termodinâmica de β-galactosidase de Kluyveromyces marxianus CCT 7082 fracionada com sulfato de amônio. Brazilian Journal of Food Technology, v. 15, p. 41-49, 2012.

HUSAIN, QAYYUM. "β Galactosidases and their potential applications: a review." Critical reviews in biotechnology 30.1 (2010): 41-62.

MANERA, A. P et al. Optimization of the Culture Medium for the Production of bGalactosidase from Kluyveromyces marxianus CCT 7082. Food Technology And Biotechnology, Rio Grande - Rio Grande do Sul, v. 1, n. 46, 13 jul. 2008.

MATTAR R, MAZO DFC. Intolerância à lactose: mudança de paradigmas com a biologia molecular. Rev Assoc Med Bras. v.56, p.230-236, 2010.

MEDEIROS FO, et al. Ondas ultrassônicas e pérolas de vidro: um novo método de extração de β- galactosidase para uso em laboratório. Química nova, v.31, p.336-339, 2008.

RECH R, CASSINI CF, SECCHI A, AYUB MAZ. Utilization of protein hydrolyzed cheese-whey for production of β-galactosidase by Kluyveromyces marxianus. J. Ind. Microbiol. And Biotech. v.23, p.91-96, 1999.

ORGANISATION FOR ECONOMIC CO-OPERATION AND DEVELOPMENT. OECD-FAO Agricultural Outlook 2019-2928: Special Focus: Latin America. OECD Publishing, 2019.

PANESAR PS, Panesar R, Singh RS, Kennedy JF, Kumar H. Microbial production, immobilization and applications of beta-D-galactosidase. J Chem Technol Biotechnol 2006; 81:530–43.

SOPHIA J. OAK & RAJESH JHA (2019) The effects of probiotics in lactose intolerance: A systematic review, Critical Reviews in Food Science and Nutrition, 59:11, 1675-1683, DOI: 10.1080/10408398.2018.1425977

TAVARES, B. Estudo do desempenho fermentativo da levedura Kluyveromyces marxianus ATCC 36907 com auxílio de modelagem fenomenológica. UNIOESTE. p.1-78, 2017.

VASCONCELOS NM, PINTO GAS, ARAGÃO FAS. Determinação de Açúcares Redutores pelo Ácido 3,5-Dinitrosalicílico: Histórico do Desenvolvimento do Método e Estabelecimento de um Protocolo para o Laboratório de Bioprocessos. Embrapa. p.1-22, 2013.

Published

2023-03-13

How to Cite

Salerno, V. M. J., Satte, A. D., de Andrade, B. C., Frankenberg, C. L. C., Roth, G., & Morcelli , A. V. (2023). Efeito do meio de cultivo no crescimento e na produção da enzima β-galactosidase de <em>Kluyveromyces marxianus</em>. Brazilian Journal of Development, 9(3), 10424–10435. https://doi.org/10.34117/bjdv9n3-102

Issue

Section

Original Papers