Produção e caracterização de mananase de Aspergillus foetidus cultivado em casca do grão da soja

Abstract

A casca do grão da soja, um resíduo agroindustrial que possui em sua estrutura elevado teor de manana, foi utilizada no cultivo do fungo Aspergillus foetidus para a produção de mananases. A curva de indução enzimática demonstrou um aumento progressivo na produção de mananase, chegando ao máximo no 15° dia de cultivo, com atividade de 1,987 UI.mL-1 quando o fungo foi cultivado em casca do grão da soja. O concentrado, obtido pelo procedimento de ultrafiltração, quando incubado a 60°C em tampão acetato de sódio 50 mM pH 4,0 apresentou atividade de mananase de 6,392 UI.mL-1 e termoestabilidade a 60°C com atividade de 6,448 UI.mL-1 no 2° dia de incubação, perdendo 50% de atividade no 12º dia. O concentrado foi aplicado em coluna de filtração em gel do tipo Sephacryl S-100, e as frações apresentando atividade de mananase (58-65) foram submetidas à eletroforese em condições desnaturantes e análise por zimografia. A fração 58, denominada man 58, apresentou maior atividade de mananase, sendo selecionada para posteriores passos de caracterização. Man 58 foi mais ativa em tampão acetato de sódio 50 mM pH 4,0 a 60°C, atingindo maior atividade no 1° dia de incubação (1,015 UI.mL-1) e mantendo-se estável durante os 11 dias nos quais sua estabilidade à temperatura foi avaliada. Os valores de KM e Vmax de man 58 foram 3,29 mg/mL e 1,76 UI.mL-1, respectivamente. Man 58 foi ativada na presença de CaCl2, FeSO4 e NaCl, mas foi inibida por AgNO3, CoCl2, MgSO4, FeCl3, CuSO4, MgCl2, ZnCl2, ZnSO4, CuCl2, KCl, e EDTA. Os seis compostos fenólicos testados não apresentaram efeito inibitório significativo em man 58. Os licores de auto-hidrólise inibiram man 58. Quando avaliada por espalhamento de luz dinâmico (ELD), observou-se a presença de outras enzimas agregadas à man 58. _______________________________________________________________________________________ ABSTRACT

The soybean husk is an agricultural residue presenting in its structure a high level of mannan. It was used as carbon source in the cultivation of Aspergillus foetidus aiming the production of mannanase. The curve of enzyme induction showed a progressive production of mannanase, reaching a maximum on the 15th day of cultivation, on soybean husk. The concentrate obtained by ultrafiltration when incubated at 60°C in sodium acetate buffer pH 4.0 50 mM showed activity of mannanase of 6,392 UI.mL-1 and thermostability at 60°C with activity of 6,448 UI.mL-1 on the 2nd day of incubation, losing 50% activity on the 12th day. The concentrate was submitted to chromatography on Sephacryl S-100 gel filtration column, and the fractions showing the activity of mannanase (58-65) were submitted to electrophoresis under denaturing conditions and zymography analysis. The fraction 58 showed better activity of mannanase, called man 58, being selected for further characterization steps. Man 58 was most active at 50 mM sodium acetate buffer pH 4.0 50 mM at 60°C, reaching higher activity on 1st day of incubation (1.015 UI.mL-1) and remained stable during the 11 days when their temperature stability was evaluated. The KM and Vmax values were 3.29 mg/mL and 1.76 IU.mL-1, respectively. Man 58 was activated in the presence of CaCl2, FeSO4 and NaCl, but it was inhibited by AgNO3, CoCl2, MgSO4, FeCl3, CuSO4, MgCl2, ZnCl2, ZnSO4, CuCl2, KCl and EDTA. The six phenolic compounds tested showed little inhibitory effect on man 58. The auto-hydrolysis liquors inhibited man 58. When evaluated by dynamic light scattering (DLS), it was observed the presence of other enzymes aggregated with man 58.