Produção de tanases por Emericella nivea : purificação e caracterização bioquímica

Abstract

A tanase (EC 3.1.1.20) é uma enzima induzível que age sobre os taninos hidrolisando suas ligações éster e depsídicas obtendo-se como produtos a glicose e o ácido elágico ou ácido gálico, sendo este último, um importante substrato para as indústrias farmacêutica e química. Entre os diferentes organismos capazes de produzir tanases, os microorganismos, de modo especial os fungos filamentosos, vêm se destacando uma vez que são mais versáteis na degradação de diferentes tipos de taninos. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi estudar as tanases intra e extracelulares do fungo filamentoso Emericella nivea produzidas em Fermentação Submersa (FSbm) e em Fermentação em Substrato Sólido (FSS), purificando-as e caracterizando-as bioquimicamente, além de imobilizá-las em suportes de agarose. Em princípio, foi realizada a seleção da melhor cepa produtora de tanases, submetendo-se 42 linhagens fúngicas a FSbm em meio de cultura Khanna com 2% de ácido tânico como fonte de carbono, por 3 a 4 dias a 30ºC, tendo sido o fungo Emericella nivea selecionado para prosseguimento do trabalho. Para este microorganismo os maiores nívies enzimáticos extracelulares foram obtidos em 3 dias de cultivo em FSbm e 8 dias em FSS, sendo para esta última utilizados produtos agroindustriais e folhas de vegetais de diferentes espécies secas trituradas umedecidas com água de torneira (1:1; p/v). As tanases extra e intracelular foram purificadas 61 e 2,5 vezes com recuperação de 30% e 8,8%, respectivamente. Eletroforese em condições não desnaturantes (PAGE 7%) mostrou a presença de uma única banda protéica revelada por prata e para atividade tanásica com a mesma mobilidade relativa. A forma extracelular possui massa molecular nativa de aproximadamente 322kDa com 50% de conteúdo de carboidratos. Já a enzima intracelular apresentou massa molecular nativa de 258kDa e 17% de...

Tannases (EC 3.1.1.20) are inducible enzymes that catalyze the hydrolysis of ester and depside bonds in hydrolysable tannins releasing glucose and ellagic acid or gallic acid, which is an important compound used in pharmaceutical and chemical industries. Among different organisms able to produce these enzymes, the microorganisms, especially filamentous fungi deserve attention since they can act on different tannins degradation ways. In this context, the aim of this work was to study the intra and extracellular tannases from the filamentous fungus Emericella nivea produced in Submerged Fermentation (SbmF) and Solid Substrate Fermentation (SSF), purifying and characterizing them biochemically, as well to immobilize the extracellular enzyme in agarose supports. First of all, it was selected the best tannase producer among 42 strains, in Khanna culture medium with 2% tannic acid as carbon source for 3-4 days at 30°C, and the fungus Emericella nivea was selected. This fungus produced high levels of extracellular enzyme at 3 and 8 days when cultivated in SbmF and SSF at 30°C, respectivally. FSS was performed with agroindustrial products or crushed dried leaves of different plants umidified with tap water (1:1, w/v). The extra and intracellular tannases were purified 61 times and 2.5-times, with recovery of 30% and 8.8%, respectivally. Non-denaturing electrophoresis (PAGE 7%), showed a unique proteic band stained by silver and for activity, both with the same relative mobility. The extracellular enzyme, probably, is a hetero-dimeric protein with native molecular mass of 322 kDa with 50% of carbohydrate content and the intracellular with native molecular mass of 258 kDa and 17% of carbohydrate. The optimum temperature were 45ºC and 50°C for the extra and intracellular enzymes, respectively and the optimum pH for both enzymes was 5.0. The soluble tannases were thermostable with... (Complete abstract click electronic access below)