Portal de Eventos do IFRS, 20ª Mostra de Ensino, Pesquisa e Extensão do Campus Porto Alegre

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Aproveitamento biotecnológico de subprodutos da indústria de laticínios como indutores alternativos para a expressão da β-galactosidase recombinante
Matheus Loch Ferreira, Paolla Pauli, Juliane Carraro Nunes, Bruna Coelho de Andrade, Cláucia Fernanda Volken de Souza, Jocelei Maria Chies, Gaby Renard, Giandra Volpato

Última alteração: 26-10-2019

Resumo


A β-galactosidase é uma enzima que catalisa a hidrólise da lactose, apresentando grande importância para as indústrias de alimentos e farmacêutica, pois auxilia no desenvolvimento de produtos para indivíduos com intolerância à lactose. Esta enzima pode ser obtida de forma recombinante, com a necessidade da utilização de indutores de expressão específicos, como o isopropil-β-D-1-tiogalactosídeo (IPTG) e a lactose. Embora o IPTG seja bastante utilizado, este possui um alto custo, além de ser tóxico para as células. A utilização da lactose é uma alternativa mais benéfica para a indução do cultivo, pois não apresenta toxicidade, possui um baixo custo e além disso, possibilita a utilização de resíduos da indústria de laticínios ricos em lactose, como o soro de queijo e o permeado do soro de queijo. O descarte inadequado destes subprodutos pode representar um alto impacto ambiental devido à elevada carga orgânica presente. Com isso, o objetivo deste trabalho foi verificar a eficiência de subprodutos da indústria de laticínios como indutores da expressão da β-galactosidase de Kluyveromyces sp. em Escherichia coli. Células de E. coli BL21(DE3) foram transformadas com o gene da β-galactosidase de Kluyveromyces sp., contendo cauda de histidina, ligado ao vetor de expressão pET 30a(+). Os cultivos foram realizados em frascos Erlenmeyer, contendo 50 mL de meio de cultivo Luria-Bertani (LB), 50 ug/mL de canamicina e 10 % de pré-inóculo padronizado com densidade óptica (OD) de 0,1 a 600 nm. Os cultivos foram mantidos em agitação orbital de 180 rpm a 30ºC e induzidos com OD entre 0,4 e 0,6. Foram testados como indutores, lactose, soro de queijo e permeado de soro de queijo nas concentrações de 1 g/L, 10 g/L e 20 g/L. Amostras foram coletadas 9 h e 24 h após a indução, centrifugadas e o sobrenadante foi desprezado, as células foram ressuspendidas, rompidas por sonicação e centrifugados para separação das frações solúveis e insolúveis. A expressão da β-galactosidase foi analisada em ambas as frações, por meio de SDS-PAGE. Na fração solúvel foram determinadas a concentração de proteínas pelo método de Bradford e a atividade enzimática por meio de um método espectrofotométrico, utilizando o-nitrofenol-β-D-galactopiranosideo (ONPG) como substrato. Os experimentos foram realizados em triplicata, os resultados foram avaliados utilizando análise de variância (ANOVA) e as médias foram comparadas pelo teste de Tukey com nível de significância de 5%, usando o programa BioEstat 5.0. As maiores atividades enzimáticas foram de 16,5, 36,0 e 44,0 U/mgproteína, para soro de queijo, lactose e permeado de soro, respectivamente, quando utilizada a concentração de 10 g/L.  Os resultados obtidos, além de demostrarem uma alternativa de aproveitamento de subprodutos da indústria de laticínios em processos biotecnológicos, também indicam a possibilidade de diminuição no custo envolvido nestes processos.


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