Produção, caracterização e imobilização de Levanascarase de Bacillus subtilis natto de
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Resumo
Resumo: A levanasacarase é uma frutosiltransferase de grande interesse biotecnológico por sintetizar levana, um exopolissacarídeo bacteriano formado por unidades de frutose, com potenciais aplicações na área terapêutica e nas indústrias de alimentos, cosméticos e medicamentos A levanasacarase é produzida por diversos micro-organismos, entre eles o Bacillus subtilis Natto, em presença de sacarose como fonte de carbono Neste estudo a produção de levanasacarase foi otimizada empregando metodologia de superfície de resposta, avaliando a influência da concentração de sacarose, pH e agitação A produção de levana foi acompanhada paralelamente e a enzima foi parcialmente caracterizada A partir da condição otimizada para produção da levanasacarase, novos cultivos foram realizados para avaliar a influência dos sais NaCl, KCl e Na2SO4, em diferentes concentrações, na produção da enzima, na síntese de levana, e no crescimento da biomassa A influência dos sais NaCl, KCl, ZnCl2, BaCl2, CaCl2, MnCl2, Na2SO4, FeSO4, CuSO4 foi avaliada na atividade da levanasacarase Foram determinados a temperatura e o pH ótimos da enzima, a estabilidade térmica e a constante de Michaelis-Menten A levanasacarase foi imobilizada em pasta de carbono e utilizada para a construção de um biossensor, que foi aplicado para detecção de sacarose em refrigerante e suco de abacaxi industrializado A condição otimizada para a produção da enzima foi 3 g L-1 de sacarose, pH 7,5 e 16 rpm, com atividade de 8,57 UA mL-1 A maior produção de levana observada foi 25,92 g L-1 Os três sais testados na fermentação aumentaram a produção de enzima e de levana e reduziram a proliferação da biomassa; com destaque para o Na2SO4 que aumentou 1% a atividade da enzima, 2% a produção de levana e reduziu em 8% o crescimento do B subtilis Natto Dos sais avaliados na atividade enzimática, KCl, ZnCl2 e Na2SO4 foram indutores, NaCl não influenciou a atividade da enzima e os demais sais foram inibidores O pH e a temperatura ótimos observados foram 6, e 5oC, a enzima se demonstrou termoativa e termoestável a 3º e com baixa afinidade pelo substrato sacarose (Km = 313 mM) O pH ótimo da enzima imobilizada foi 6,, coincidindo com o da forma livre, e o Km aparente (Km ap = 833 mM) indicou redução na afinidade da levanasacarase pela sacarose após a imobilização A detecção de sacarose em refrigerante e suco de abacaxi foi bem sucedida e os resultados indicaram ser um método comparável ao colorimétrico Conclui-se que a cepa estudada é uma potencial produtora de levana e que a adição do sal Na2SO4 ao meio de cultivo é favorável para a produção da enzima e da levana, facilitando a sua obtenção, pois reduziu a proliferação da biomassa Características como termo-estabilidade e termo-atividade tornam interessante a manipulação industrial desta enzima O biossensor se demonstrou uma alternativa rápida e eficiente para a detecção de sacarose
Descrição
Palavras-chave
Microbiologia industrial, Alimentos, Biotecnologia, Bacillus subtilis, Levanasacarase, Industrial microbiology, Food, Response surfaces (Statistics), Biotechnology