Produção e purificação de enzimas quitosanolíticas produzidas por microrganismo isolado no Nordeste Brasileiro

Abstract

Uma cepa produtora de quitosanase foi isolada e identificada como Bacillus cereus C-01. A partir disso a purificação da enzima e sua caracterização bioquímica foram estudadas. Para purificação foi utilizado a resina da linha streamline Dietilaminoetil (DEAE) e coluna de vidro (2,6 cm x 30,0 cm) em sistema de Adsorção em Leito Expandido (ALE). As condições para a purificação da quitosanase foram otimizadas estatisticamente através de um Planejamento Composto Central. As variáveis que influenciaram significativamente os parâmetros fator de purificação (P) e rendimento da enzima (Y) foram determinadas. As análises estatísticas mostraram que as melhores condições para o máximo P foram 150 cm.h-1 (velocidade de aplicação da amostra/carga), 6,0 cm de altura do leito fixo e 7,36 cm de altura do distribuidor. Em condições otimizadas, a enzima mostrou ligar-se a resina na mesma medida usando caldo clarificado e não clarificado (0,32 e 0,3 U/g adsorvente, respectivamente). A fração recuperada após a eluição exibiu 31% de rendimento com um aumento de 1,35 vezes na atividade específica em relação ao inicial. Se analisada apenas fração eluída com NaCl 0,3 M é possível encontrar um fator de purificação de 1,75. A enzima purificada apresentou estabilidade entre as temperaturas de 30-55ºC durante 60 minutos, pH de 5-8 por 24 horas, e apresentou máxima atividade em pH 5,5 e temperatura de 55ºC. Os íons de Cu2+, Fe2+ e Zn2+ foram inibitórios para a quitosanase. Em contraste, a enzima foi significativamente ativada por Mn2+. Os resultados demonstraram que é possível purificar múltiplas proteínas, a partir de um extrato bruto sem qualquer pré-tratamento, com um processo de purificação econômico e de um único passo.