Produção de beta-(1-3)-glucanase e beta-glicosidase pelo isolado de levedura 1WA1 utilizando-se biomassa micelial de Botryosphaeria rhodina MAMB-05
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Bauermeister, Anelize
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Resumo
Resumo: Enzimas microbianas têm sido aplicadas em várias indústrias para diferentes processos Beta-(1?3)-glucanases são hidrolases que degradam ligações glicosídicas beta-1,3 e têm sido descritas como sendo do tipo exo-(EC 32158) e endo-(EC 32139) As beta-glucosidases (EC 32121) também pertencem ao complexo enzimático glucanolítico e hidrolisam ligações glicosídicas de dissacarídeos, oligossacarídeos, e ligações entre glucose e grupos agliconas que ocorrem em muitos compostos fenólicos e aromáticos voláteis presentes em frutas Estas enzimas hidrolíticas são produzidas por fungos filamentosos e leveduras e podem ser úteis em vários processos biotecnológicos, incluindo-se a produção de bebidas como vinhos e sucos de frutas, para melhorar as suas características organolépticas Neste trabalho, 18 micro-organismos foram isolados da filosfera de uvas produzidas no norte do Estado do Paraná e do Rio Grande do Sul Os isolados foram selecionados quanto à produção de beta-(1?3)-glucanase e beta-glicosidase utilizando-se o exopolissacarídeo (EPS) botriosferana, uma beta-(1?3; 1?6)-D-glucana produzida pelo fungo ascomiceto Botryosphaeria rhodina MAMB-5 O melhor micro-organismo produtor dos maiores títulos de enzima foi uma levedura, 1WA1, isolada de uva Moscato Bailey na região de Londrina Pó de Micélio (1g % m/v) de B rhodina MAMB-5 crescido nas condições ótimas para a produção de botriosferana, foi o melhor substrato para a produção de beta-(1?3)-glucanase pelo isolado 1WA1, em 96 h a 28 °C (18 rpm) A atividade da beta-(1?3)-glucanase foi otimizada e os ensaios foram desenvolvidos incubando-se a enzima em tampão citrato fosfato pH 4,5 com laminarina ,4 % (m/v) como substrato, por 2 minutos a 6°C A atividade foi determinada pela quantificação dos açúcares redutores liberados Para o ensaio da atividade da beta-glicosidase, a enzima foi incubada em tampão acetato de sódio (pH 4,) a 75°C por 2 min, utilizando-se p-NPG (p-nitrofenil beta-D-glicopiranosídeo) como substrato, e quantificando-se o p-nitrofenol liberado Os valores de KM aparente da beta-(1?3)-glucanase e da beta-glicosidase foram ,9 mg laminarina /mL e ,4 mg p-NPG /mL, respectivamente, e os respectivos Vmáx foram 1,7 e ,11 µmol/min A beta-(1?3)-glucanase da levedura foi inibida fortemente por Mn++ e parcialmente por Cu++ e Zn++, enquanto que a beta-glicosidase foi também inibida por Mn++ e Cu++ e parcialmente por Zn++ Um planejamento fatorial 32 completo e análise por metodologia de superfície de resposta foram desenvolvidos para otimizar a produção de beta-(1?3)-glucanase e beta-glicosidase, avaliando-se as variáveis: X1 (concentração de biomassa micelial de B rhodina) de ,5 a 1,5 (g % m/v), e X2 (pH inicial do meio de cultivo) de 2,5 a 7,5 As condições ótimas de cultivo foram: 1,5 g% de biomassa micelial, pH inicial 2,5 durante 96 h a 28 °C e 18 rpm A atividade específica preditiva da produção de beta-(1?3)-glucanase foi 5,92 U/mg, e o valor experimental obtido foi 5,96 U/mg Para a beta-glicosidase o valor preditivo foi 1,73 U/mg, enquanto que o experimental foi 1,77 U/mg, nas condições de cultivo descritas para a produção da beta-(1?3)-glucanase A microscopia eletrônica de varredura mostrou que o isolado de levedura (1WA1) apresentou evidências de degradação na parede celular do micélio do B rhodina MAMB-5, usado como substrato para produzir ambas as enzimas estudadas neste trabalho
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Palavras-chave
Enzimas microbianas, Levedos, Suco de uva, Indústria, Botryosphaeria rhodina, Microbial enzymes, Yeasts, Grape juice industry, Industrial microbiology