Desenvolvimento de sistema para extração e purificação em linha de proteínas de interesse biotecnológico

• Main Author: Mancini, Rodrigo Silva Nascimento
• Other Authors: Rocha, Diogo Librandi da
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: 2017
• Subjects: SISTEMAS EM FLUXO; MECANIZAÇÃO; Automação; FLOW SYSTEMS; MECHANIZATION; AUTOMATION; PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA E TECNOLOGIA/QUÍMICA - UFABC
• Online Access: http://www.biblioteca.ufabc.edu.brhttp://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=106730

Orientador: Prof. Diogo Librandi da Rocha === Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC. Programa de Pós-Graduação em Ciência e Tecnologia/Química, 2017. === Lectinas são proteínas que se ligam reversivelmente a carboidratos e que apresentam diversas aplicações biotecnológicas, destacando-se aquelas como agentes mitogênicos e apoptóticos, usos em sistemas de liberação de fármacos e na separação de carboidratos. Devido à diversidade de proteínas, a extração e a purificação são geralmente trabalhosas e demoradas, e procedimento automáticos para esse fim são escassos. Os processos automatizados, como os sistemas em fluxo, podem reduzir o tempo de extração e purificação sem afetar os rendimentos obtidos com os métodos tradicionais. Neste trabalho, é apresentada a construção de três módulos mecanizados para a extração, separação e determinação de proteínas. Como modelo, foi utilizado o isolamento da jacalina presente em extratos de semente de jaca. A determinação de proteínas foi otimizada utilizando o método do biureto, sendo observada faixa linear de 3 a 15 g L-1 e frequência de amostragem de 119 determinações por hora, viabilizando o monitoramento de proteínas totais durante a extração, que também foi realizada em linha. As sementes de jaca trituradas foram imobilizadas em uma coluna para extração por recirculação durante 15 min. Para a separação da jacalina do extrato proteico bruto foram utilizados 3 mL de extrato, 7,5 mL de tampão fosfato salino para remoção de concomitantes e 10 mL de D-galactose como eluente. Esse processo foi realizado em ca. 300 s. Após otimização individual, os módulos foram integrados para realizar todas as etapas para obtenção da jacalina. O procedimento mostrou-se como uma alternativa aos procedimentos em batelada para obtenção de proteínas, sendo a imobilização do sólido a única etapa manual. Além disso, o sistema pode se tornar polivalente dependendo do extrator e da fase estacionária empregada para a separação cromatográfica. === Lectins are carbohydrate binding proteins with many biotechnological applications, such as mitogenic or apoptotic agents, uses in drug delivery systems and carbohydrate separations. Due to protein diversity, extraction and separation are normally time-consuming and complex tasks. The use of automated procedures such as flow systems contributes to reduce the time needed for extraction and separation of proteins, yielding equivalent efficiency of manual procedures. In this work, it is presented three mechanized units for extraction, separation and determination of proteins, using the isolation of jacalin as a model, which can be found in protein extracts of jackfruit seeds. Protein determination was carried out with the Biuret method, which resulted in a linear range from 3 to 15 g L-1 and sampling frequency of 119 determinations per hour. For on-line extraction, jackfruit seed powder was confined in an acrylic column with continuous contact with recirculating extractor for 15 min with periodic sampling for protein determination. The separation system allowed jacalin isolation using 3 mL of protein extract, 10 mL of PBS to remove concomitants and 15 mL of D-galactose to elute the protein. This process was carried out in 300 s. These three systems were integrated and extraction was carried out with automatic periodic sampling of the extract for protein determination. After extraction, the extract was automatically sent to separation system to isolate jacalin. This system is a good alternative to manual procedures because despite the manual filling of the extraction column with solid, solutions management and steps were performed automatically. In addition, this system is polyvalent depending on the extractor and chromatographic stationary phase.