Avaliação do potencial biotecnológico de bactérias láticas para produção de biomulsificantes, bacteriocinas e lipase

dc.contributor.advisorSousa Júnior, Francisco Canindé de
dc.contributor.advisorIDhttps://orcid.org/0000-0003-2042-4348pt_BR
dc.contributor.advisorLatteshttp://lattes.cnpq.br/3721560802857426pt_BR
dc.contributor.authorMedeiros, Naiany Silva de
dc.contributor.authorLatteshttp://lattes.cnpq.br/2458236335512544pt_BR
dc.contributor.referees1Carvalho, Catherine Teixeira de
dc.contributor.referees2Araújo, Nathalia Kelly de
dc.date.accessioned2023-09-06T20:40:57Z
dc.date.available2023-09-06T20:40:57Z
dc.date.issued2023-06-09
dc.description.abstractLactic acid bacteria (LAB) are a diverse group of microorganisms consisting of Gram-positive rods or cocci, generally recognized as safe microorganisms (GRAS). During fermentation, LAB produces bioactive metabolites, which have antioxidant, antidiabetic, antimicrobial, and emulsifying activities. Therefore, the present study aims to evaluate the biotechnological potential of lactic acid bacteria regarding the production of biosurfactants/bioemulsifiers, lipase and bacteriocins. Initially, four strains of LAB were screened for their ability to produce biosurfactants/bioemulsifiers (Lactobacillus acidophilus NRRL B-4495, Lactiplantibacillus plantarum NRRL B-4496, Lacticaseibacillus rhamnosus EM1107 and Lacticaseibacillus paracasei Shirota). The strain L. paracasei was selected to study the conditions for the production of biosurfactants/bioemulsifiers. Then, a central rotational composite design (DCCR) 22 was performed to evaluate the influence of glycerol concentration and initial pH on optical density at 600 nm (DO600 nm) and emulsification index after 24h (IE24%). Culture supernatants from L. paracasei were evaluated for antimicrobial activity (against Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 8739, Burkholderia cepacia ATCC 25416 and Burkholderia multivorans ATCC BAA-247), in vitro antioxidant activity and in vitro antidiabetic activity. Culture supernatants were also evaluated for the presence of lipolytic activity. In addition, a DCCR 2 3 was performed to evaluate the influence of lactose, peptone concentration and initial pH on bacteriocin production. The results showed that glycerol concentration and pH in the studied range did not interfere on optical density at 600 nm (DO600 nm). Regarding IE24%, the maximum response was obtained using 4.8% of glycerol and pH between 6 and 7. The antimicrobial activity test showed that the supernatants did not show activity against the tested strains. Remarkably high antioxidant activity was observed for both supernatants and the control (MRS), indicating the possibility of the presence of some interference in the culture medium. In addition, inhibitory activity for amyloglucosidase (20.7% to 23.9%) was observed. The presence of lipolytic activity was verified in the supernatants (16.12 and 19.00 U/mL). It was also verified that the variables peptone concentration, lactose, and pH positively influenced the production of bacteriocins by L. paracasei. Therefore, L. paracasei can be suggested as a viable source of metabolites with antidiabetic, antimicrobial (bacteriocins), bioemulsifying, and lipolytic activities.pt_BR
dc.description.resumoAs bactérias láticas (BALs) são um grupo diverso de microrganismos que consistem em bastonetes ou cocos Gram-positivos, geralmente considerados microrganismos seguros (GRAS). Durante a fermentação, as BALs produzem metabólitos que possuem atividades antioxidante, antidiabética, antimicrobiana e emulsificante. Portanto, o presente estudo teve por objetivo avaliar o potencial biotecnológico de bactérias láticas quanto a produção de biossurfactantes/bioemulsificantes, lipase e bacteriocinas. Inicialmente, realizou-se a triagem de quatro linhagens de BALs quanto a capacidade de produzir biossurfactantes/bioemulsificantes (Lactobacillus acidophilus NRRL B-4495, Lactiplantibacillus plantarum NRRL B-4496, Lacticaseibacillus rhamnosus EM1107 e Lacticaseibacillus paracasei Shirota). A linhagem de L. paracasei foi selecionada para o estudo das condições de produção de biossurfactantes/bioemulsificantes. Em seguida, um delineamento composto central rotacional (DCCR) 22 foi realizado para avaliar a influência da concentração de glicerol e pH inicial sobre a densidade óptica a 600 nm (DO600 nm) e índice de emulsificação após 24h (IE24%). Os sobrenadantes do cultivo de L. paracasei foram testados quanto a atividade antimicrobiana (contra Staphylococcus aureus ATCC 6538, Escherichia coli ATCC 8739, Burkholderia cepacia ATCC 25416 e Burkholderia multivorans ATCC BAA247), atividade antioxidante in vitro, atividade antidiabética in vitro e foram avaliados quanto a atividade de lipase. Além disso, um DCCR 23 foi realizado para avaliar a influência da concentração de lactose, peptona e pH inicial na produção de bacteriocinas. Os resultados do primeiro DCCR mostraram que a concentração de glicerol e pH na faixa estudada não interferiram na DO600nm. No que diz respeito ao IE24%, a resposta máxima foi obtida com 4,8% de glicerol e pH na faixa de 6 a 7. O teste de atividade antimicrobiana demonstrou que os sobrenadantes testados não exibiram atividade frente às cepas testadas. Foi observada atividade antioxidante notavelmente alta tanto para os sobrenadantes testados quanto para o controle (MRS), indicando a possibilidade da presença de algum interferente no meio de cultivo. Além disso, foi observada atividade inibitória para amiloglucosidase (20,7% e 23,9%). Foi constatada atividade lipolítica nos sobrenadantes (16,12 e 19,00 U/mL). Também foi verificado que a variável concentração de peptona, lactose e pH influenciaram positivamente na produção de bacteriocinas por L. paracasei. Conclui-se que L. paracasei pode ser uma fonte viável de metabólitos com atividades antidiabética, antimicrobiana (bacteriocinas), bioemulsificantes e lipolíticas.pt_BR
dc.description.sponsorshipCoordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESpt_BR
dc.identifier.citationMEDEIROS, Naiany Silva de. Avaliação do potencial biotecnológico de bactérias láticas para produção de biomulsificantes, bacteriocinas e lipase. Orientador: Francisco Canindé de Sousa Júnior. 2023. 70f. Dissertação (Mestrado em Ciências Farmacêuticas) - Centro de Ciências da Saúde, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.pt_BR
dc.identifier.urihttps://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/54728
dc.languagept_BRpt_BR
dc.publisherUniversidade Federal do Rio Grande do Nortept_BR
dc.publisher.countryBrasilpt_BR
dc.publisher.initialsUFRNpt_BR
dc.publisher.programPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIAS FARMACÊUTICASpt_BR
dc.rightsAcesso Abertopt_BR
dc.subjectLactobacillus - farmáciapt_BR
dc.subjectEmulsão - farmáciapt_BR
dc.subjectEnzimas - farmáciapt_BR
dc.subjectAtividade antidiabética - farmáciapt_BR
dc.subjectAntimicrobiana - farmáciapt_BR
dc.subject.cnpqCNPQ::CIENCIAS DA SAUDE::FARMACIApt_BR
dc.titleAvaliação do potencial biotecnológico de bactérias láticas para produção de biomulsificantes, bacteriocinas e lipasept_BR
dc.typemasterThesispt_BR

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