Produção de enzimas hidrolíticas por microrganismos isolados de efluente frigorífico

Authors

  • Gabrielli Juliana Ferrandin
  • Giovanna Feltrin de Freitas
  • Yan Hideki Uehara
  • Natalia Serra Mendes
  • Cristiano Espínola Carvalho
  • Tiago Tognolli de Almeida

DOI:

https://doi.org/10.55905/revconv.16n.11-118

Keywords:

efluente, microrganismos, enzimas, biotecnologia

Abstract

Microrganismos desempenham um papel crucial na indústria alimentícia e na biotecnologia devido à produção de enzimas com ampla aplicação. Essas enzimas, que melhoram os processos de produção de alimentos, têm sido alvo de pesquisa constante. A seleção de microrganismos adequados para essa finalidade é um desafio contínuo, visto que visa a identificação de novas fontes enzimática. Desta forma este trabalho teve como objetivo isolar microrganismos a partir de efluentes de frigorífico, identificar esses microrganismos por meio da amplificação de regiões do rDNA (16S para bactérias e 18S ITS1-ITS4 para fungos), e avaliar a capacidade desses isolados na produção in vitro de diversas enzimas hidrolíticas, incluindo lipase, esterase, amilase, protease e pectinase. Os resultados mostraram a variedade de microrganismos existente no efluente frigorifico, e com capacidade de produção enzimática, com destaque para o isolado BLV2, bactéria do gênero Enterococcus sp que produziu todas as enzimas testadas, sendo seu maior índice enzimático (IE) de 5.73 para esterase. Outro destaque foi o isolado F4, fungo do gênero Nigrospora sp que apresentou atividade enzimática para três enzimas testadas. Desse modo, os microrganismos provenientes de efluente frigorifico demonstraram ter ótima capacidade de atividade enzimática, podendo ser excelentes fontes de enzimas, e serem utilizadas em diversos ramos da biotecnologia e da indústria.

References

ALMEIDA, Tiago Tognolli de; ORLANDELLI, R.C.; AZEVEDO, J.L.; PAMPHILE, J.A.. Molecular characterization of the endophytic fungal community associated with Eichhornia azurea (Kunth) and Eichhornia crassipes (Mart.) (Pontederiaceae) native to the Upper Paraná River floodplain, Brazil. Genetics And Molecular Research, [S.L.], v. 14, n. 2, p. 4920-4931, 2015. Genetics and Molecular Research. http://dx.doi.org/10.4238/2015.may.11.25.

ARAÚJO, Thalita Pedon de; ARAÚJO, Janete Magali de; CUNHA, Ivana Gláucia Barroso. CARACTERIZAÇÃO ENZIMÁTICA QUALITATIVA DE FUNGOS ENDOFÍTICOS ISOLADOS DE Ipomoea pes-caprae (L.) R. Br. Convolvulaceae (SALSA DA PRAIA). Repositório Institucional - Faculdade Pernambucana de Saúde., [s. l], p. 1-13, 2013.

BALD, Daniela Ritieli; RANGEL, Caroline Pinto; VARGAS, Alvina; GIRÃO, Karen Thomeny; PASSAGLIA, Luciane Maria Pereira. Microbiota do solo: a diversidade invisível e a sua importância. Bio Diverso, [s. l], p. 1-31, dez. 2021.

BIROLLI, Willian G.; VACONDIO, Bruna; ALVARENGA, Natália; SELEGHIM, Mirna H.R.; PORTO, André L.M.. Enantioselective biodegradation of the pyrethroid (±)-lambda-cyhalothrin by marine-derived fungi. Chemosphere, [S.L.], v. 197, p. 651-660, abr. 2018. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.chemosphere.2018.01.054.

BIROLLI, Willian Garcia. Biodegradação do pesticida esfenvalerato por fungos de ambiente marinho. 2013. 118 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Ciências, Instituto de Química de São Carlos, Universidade de São Paulo, São Carlos, 2014.

CARLOS, Erica Alexandra de Almeida. Avaliação do potencial tecnológico e probiótico de bactérias ácido láticas isoladas de queijos tradicionais portugueses. 2022. 95 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Segurança Alimentar, Universidade de Lisboa, Lisboa, 2022.

COELHO, Leila Viviane Araujo; BORBA, Camila Beatriz Atanásio; MELO, Erik Jonne Vieira de; SILVA, Leonor Alves de Oliveira da. O POTENCIAL DO STREPTOMYCES ISOLADOS NA REGIÃO DE MAUÉS NA PRODUÇÃO DE ENZIMAS HIDROLÍTICAS. Ciência e Natura, [S.L.], v. 39, n. 2, p. 202, 2017. http://dx.doi.org/10.5902/2179460x24345.

COSTA, Tatiana P.; SPENCER, Paula V. D.; SOUZA, Mirian J.; ROCHA, Adeline C. P.; NELSON, David L.; PINTO, Nísia A. V. D.; BENASSI, Vivian M.. STANDARDIZATION OF THE CULTIVATION OF THE ISOLATED FILAMENTOUS FUNGUS A4 FOR LIPASE PRODUCTION / PADRONIZAÇÃO DO CULTIVO DO FUNGO FILAMENTOSO ISOLADO A4 PARA A PRODUÇÃO DE LIPASES. Brazilian Journal Of Development, [S.L.], v. 6, n. 10, p. 76404-76423, 2020. Brazilian Journal of Development. http://dx.doi.org/10.34117/bjdv6n10-168.

FUNGARO, M. H. P.; MARCCHERONI Jr, W.; MELO, I. S.; VALADARES-INGLIS, M. C.; NASS, L. L.; VALOIS, A. C. C. (2002). Melhoramento genético para produção de enzimas aplicadas à Indústria de Alimentos. Recursos Genéticos e Melhoramento-Microrganismo. Jaguariúna: Embrapa Meio Ambiente, 426-453.

GUPTA, Shefali; KAPOOR, Mukesh; SHARMA, Krishna Kant; NAIR, Lavanya M.; KUHAD, Ramesh Chander. Production and recovery of an alkaline exo-polygalacturonase from Bacillus subtilis RCK under solid-state fermentation using statistical approach. Bioresource Technology, [S.L.], v. 99, n. 5, p. 937-945, mar. 2008. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2007.03.009.

GURURAJ, P.; RAMALINGAM, Subramanian; DEVI, Ganesan Nandhini; GAUTAM, Pennathur. Process optimization for production and purification of a thermostable, organic solvent tolerant lipase from Acinetobacter sp. AU07. Brazilian Journal Of Microbiology, [S.L.], v. 47, n. 3, p. 647-657, jul. 2016. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1016/j.bjm.2015.04.002.

HANKIN, Lester; ANAGNOSTAKIS, S. L.. The Use of Solid Media for Detection of Enzyme Production by Fungi. Mycologia, [S.L.], v. 67, n. 3, p. 597-607, maio 1975. Informa UK Limited. http://dx.doi.org/10.1080/00275514.1975.12019782.

HEUER, H; KRSEK, M; BAKER, P; SMALLA, K; WELLINGTON, E M. Analysis of actinomycete communities by specific amplification of genes encoding 16S rRNA and gel-electrophoretic separation in denaturing gradients. Applied And Environmental Microbiology, [S.L.], v. 63, n. 8, p. 3233-3241, ago. 1997. American Society for Microbiology. http://dx.doi.org/10.1128/aem.63.8.3233-3241.1997.

IBGE - INSTITUTO BRASILEIRO DE GEOGRAFIA E ESTATÍSTICA. Pesquisa da Pecuária Municipal. Rio de Janeiro, 2019.

IMPRENSA SISTEMA FARSUL (Rio Grande do Sul). Federação da Agricultura do Rio Grande do Sul. Farsul Realiza Levantamento Sobre Consumo Mundial de Carne., 2020.

KALYAANAMOORTHY, Subha; MINH, Bui Quang; WONG, Thomas K F; VON HAESELER, Arndt; JERMIIN, Lars s. ModelFinder: fast model selection for accurate phylogenetic estimates. Nature Methods, [S.L.], v. 14, n. 6, p. 587-589, 8 maio 2017. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1038/nmeth.4285.

KATOH, Kazutaka; MISAWA, Kazuharu; KUMA, Kei‐Ichi; MIYATA, Takashi. MAFFT: a novel method for rapid multiple sequence alignment based on fast fourier transform. Nucleic Acids Research, [S.L.], v. 30, n. 14, p. 3059-3066, 15 jul. 2002. Oxford University Press (OUP). http://dx.doi.org/10.1093/nar/gkf436

KOHLI, POOJA; GUPTA, REENA. Medical aspects of esterases: a mini review. Int. J. Pharm. Pharm. Sci, v. 8, p. 21-26, 2016.

KOLLING, Deise Juliana. CARACTERIZAÇÃO BIOQUÍMICA DE DUAS LIPASES MUTANTES DE Staphylococcus xylosus E DE UMA ESTERASE DE Lactobacillus plantarum IMOBILIZADA EM POLIPROPILENO. 2010. 78 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Ciência dos Alimentos, Universidade Federal de Santa Catarina, Florianopolis, 2010.

LIN, Jian-Er; CHANG, Doris C. N.; SHEN, Gwo-Jenn; WANG, Henry Y.. Correlations among several screening methods used for identifying wood-decay fungi that can degrade toxic chemicals. Biotechnology Techniques, [S.L.], v. 5, n. 4, p. 275-280, jul. 1991. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1007/bf02438662.

NASCIMENTO, Mariana Machado Fidelis do. Ecologia molecular de leveduras negras. 2013. 90 f. Dissertação (Doutorado) - Curso de Microbiologia, Universidade Federal do Paraná, Curitiba, 2013.

NGUYEN, Lam-Tung; SCHMIDT, Heiko A.; VON HAESELER, Arndt; MINH, Bui Quang. IQ-TREE: a fast and effective stochastic algorithm for estimating maximum-likelihood phylogenies. Molecular Biology And Evolution, [S.L.], v. 32, n. 1, p. 268-274, 3 nov. 2014. Oxford University Press (OUP). http://dx.doi.org/10.1093/molbev/msu300.

P.S.BON, Elba; PEREIRA JUNIOR, Nei; PEREIRA, Paula Sá; ROSEIRO, José Carlos; FERRARA, Maria Antonieta. Bioprocessos para a produção de enzimas. Researchgate, [s. l], p. 1-54, jan. 2008.

PHUKON, Loreni Chiring; CHOURASIA, Rounak; KUMARI, Megha; GODAN, Tharangattumana Krishnan; SAHOO, Dinabandhu; PARAMESWARAN, Binod; RAI, Amit Kumar. Production and characterisation of lipase for application in detergent industry from a novel Pseudomonas helmanticensis HS6. Bioresource Technology, [S.L.], v. 309, p. 123352, ago. 2020. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.biortech.2020.123352.

R Development Core Team (2014) R: A Language and Environment for Statistical Computing. R Foundation for Statistical Computing, Vienna, Austria. R Foundation for Statistical Computing, Vienna.

ROCHA, J.R.; CATANA, R.; FERREIRA, B.s.; CABRAL, J.M.s.; FERNANDES, P.. Design and characterisation of an enzyme system for inulin hydrolysis. Food Chemistry, [S.L.], v. 95, n. 1, p. 77-82, mar. 2006. Elsevier BV. http://dx.doi.org/10.1016/j.foodchem.2004.12.020.

ROCHA, Kátia Real; TERRA, Marcia Regina; FURLANETO, Márcia Cristina; FURLANETO-MAIA, Luciana. ANÁLISE GENOTÍPICA E FENOTÍPICA DE Enterococcus spp. PROVENIENTES DE AMOSTRAS CLÍNICAS E DE ALIMENTO. Brazilian Journal Of Surgery & Clinical Research, [s. l], v. 23, p. 53-59, ago. 2018.

SANCHEZ, Sergio; DEMAIN, Arnold L.. Useful Microbial Enzymes—An Introduction. Biotechnology Of Microbial Enzymes, [S.L.], p. 1-11, 2017. Elsevier. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-803725-6.00001-7.

SANTOS, Carlos Amilton; TORRES, Cássia Juliana; SILVA, Naiara; SILVA, Joseane; ROCHA, Felizardo Adenilson. SISTEMA DE TRATAMENTO DE EFLUENTES DE MATADOURO BOVINO UTILIZANDO LAGOAS DE ESTABILIZAÇÃO. Enciclopedia Biosfera, [s. l], v. 13, p. 1-9, nov. 2011.

SANTOS, José Ewerton Felinto dos. Fungos isolados de colmeias de Melipona scutellaris e avaliação da capacidade de produção de lipases. 2019. 76 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Biologia de Fungos, Universidade Federal de Pernambuco, Recife, 2019.

SANTOS, Kellen Biudes dos. BIOPROSPECÇÃO DE BACTÉRIAS LÁTICAS ISOLADAS DO SORO-FERMENTO DE QUEIJO PORUNGO COM POTENCIAL TECNOLÓGICO. 2023. 66 f. Dissertação (Mestrado) - Curso de Biotecnologia e Monitoramento Ambiental, Universidade Federal de São Carlos, Sorocaba, 2023.

SOUZA, Paula Monteiro de; BITTENCOURT, Mona Lisa de Assis; CAPRARA, Carolina Canielles; FREITAS, Marcela de; ALMEIDA, Renata Paula Coppini de; SILVEIRA, Dâmaris; FONSECA, Yris Maria; FERREIRA FILHO, Edivaldo Ximenes; PESSOA JUNIOR, Adalberto; MAGALHÃES, Pérola Oliveira. A biotechnology perspective of fungal proteases. Brazilian Journal Of Microbiology, [S.L.], v. 46, n. 2, p. 337-346, jun. 2015. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s1517-838246220140359.

SOUZA, Florisvaldo Gama de; BARBOSA, Fabrizio da Fonseca; RODRIGUES, Fernando Morais. AVALIAÇÃO DE GELEIA DE TAMARINDO SEM PECTINA E COM PECTINA PROVENIENTE DO ALBEDO DO MARACUJÁ AMARELO. Journal Of Bioenergy And Food Science, [S.L.], p. 78-88, 29 jun. 2016. Instituto Federal do Amapa. http://dx.doi.org/10.18067/jbfs.v3i2.52.

SRIVASTAVA, Neha. Production of Food-Processing Enzymes From Recombinant Microorganisms. Enzymes In Food Biotechnology, [S.L.], p. 739-767, 2019. Elsevier. http://dx.doi.org/10.1016/b978-0-12-813280-7.00043-8.

STÖVER, Ben C; MÜLLER, Kai F. TreeGraph 2: combining and visualizing evidence from different phylogenetic analyses. Bmc Bioinformatics, [S.L.], v. 11, n. 1, p. 1-9, 5 jan. 2010. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1186/1471-2105-11-7.

TENAILLON, Olivier; SKURNIK, David; PICARD, Bertrand; DENAMUR, Erick. The population genetics of commensal Escherichia coli. Nature Reviews Microbiology, [S.L.], v. 8, n. 3, p. 207-217, mar. 2010. Springer Science and Business Media LLC. http://dx.doi.org/10.1038/nrmicro2298.

VALENTE, Angélica Moreira; ALEXANDRE, Verônica Marinho; CAMMAROTA, Magali Christe; FREIRE, Denise Maria Guimarães. Pré-hidrólise enzimática da gordura de efluente da indústria de pescado objetivando o aumento da produção de metano. Ciência e Tecnologia de Alimentos, [S.L.], v. 30, n. 2, p. 483-488, jun. 2010. FapUNIFESP (SciELO). http://dx.doi.org/10.1590/s0101-20612010000200028.

Published

2023-11-16

How to Cite

Ferrandin, G. J., de Freitas, G. F., Uehara, Y. H., Mendes, N. S., Carvalho, C. E., & de Almeida, T. T. (2023). Produção de enzimas hidrolíticas por microrganismos isolados de efluente frigorífico . CONTRIBUCIONES A LAS CIENCIAS SOCIALES, 16(11), 26728–26748. https://doi.org/10.55905/revconv.16n.11-118