Caracterização parcial bioquímica e disiológica das enzimas do complexo xilanolítico de Trichocladium sp (2007)
- Authors:
- Autor USP: GARDENGHI, VANESSA CARLA - FFCLRP
- Unidade: FFCLRP
- Sigla do Departamento: 592
- Subjects: BIOQUÍMICA MICROBIANA; FISIOLOGIA
- Language: Português
- Abstract: A xilana é o principal componente hemicelulósico de plantas e depois da celulose a mais abundante fonte de carbono na natureza, presente em madeira e resíduos agrícolas. Devido à heterogeneidade estrutural da xilana, sua completa hidrólise requer a ação sinergística de várias enzimas encontradas em fungos e bactérias. Xilanase, melhor enzima caracterizada do complexo xilanolítico, atua na cadeia principal da xilana liberando curtos e longos xilooligossacarídeos, e 'beta'- xilosidase, que atua em curtos xilooligossacarídeos e xilobiose, liberando xilose. O Trichocladium sp foi isolado de frascos contendo uma velha solução de carragenina e em um meio de crescimento apropriado exibiu atividade celulásica insignificante. Uma das mais importantes aplicações da xilanase é no biobranqueamento da polpa de celulose na indústria de papel. Neste caso é muito importante o uso de xilanases com completa ausência da atividade de celulases, em ordem para preservar as fibras de celulose. Experimentos iniciais mostraram que Trichocladium exibiu melhor crescimento em xilana do que em glicose, quando crescido em meio de Vogel suplementado com estas fontes de carbono. O objetivo desse trabalho foi estudar as propriedades bioquímicas do complexo xilanolítico de Trichocladium sp, purificando e caracterizando sua xilanase extracelular e 'beta'-xilosidase micelial. As condições de cultura, para melhorar a produção de xilanase e 'beta'- xilosidase, foram determinadas. Trichocladiumcresce mais rápido em xilose ou xilana do que em glicose como fonte de carbono. Experimentos com culturas jovens mostraram que a produção da atividade de xilanase e 'beta'-xilosidase foi regulada pela repressão catabólica e indução pelo substrato. Trichocladium produziu e secretou altos níveis ae xilanase quando crescido em meio semi- sóIido de farelo de trigo. A xilanase foi purificada usando um procedimento simples que envolveu atamento com caulin, CM-celulose (método de "batchwise") e coluna cromatográfica CM-celulose. Depois da cromatografia Cm-celulose, a atividade específica foi de 13,5 U/mg proteína e uma purificação de 22 vezes foi alcançada, com uma recuperação de 26%. A análise em PAGE e SDS-PAGE revelou uma única banda de proteína com uma massa molecular de 22 kDa. A xilanase exibiu uma massa molecular de 19,8 kDa quando analisada em filtração em gel, sugerindo que a enzima seja uma proteína monomérica. A enzima purificada apresentou 15% de carboidrato em sua molécula. A máxima atividade foi conseguida em pH 5,0-6,0 e temperatura '40-50 GRAUS' C. A enzima purificada dissolvida em água mostrou uma meia-vida de 20 minutos quando incubada a '35 GRAUS C'. A xilanase de Trichocladium revelou uma boa resistência a metais pesados. Os valores aparentes de 'K IND. m' e a 'V IND. máx' foram de 2,7 mg/ml e 17,3 'mü'moles/ min. mg proteína, respectivamente. A enzima purificada foi específica para xilana e não hidrolisou, nem mesmo em longosperíodos de incubação, ceIulose, amido, sacarose, rafinose, PNP-'beta'-D-xilopiranosídeo, PNP-'beta'-D glucopiranosídeo e PNP-'alfa'-L-arabinopiranosídeo. Análise dos produtos de hidrólise em TLC mostrou a presença de xilopentaose e xilotetraose nos primeiros 15 minutos de reação. Depois dos 60 minutos estes xilooligossacarídeos ainda se acumularam e com 30 minutos a xilotriose e a xilobiose foram também detectadas no meio de reação. Os dados obtidos em TLC sugerem que a xilanase ~ Trichocladium seja uma endo-xilanase. A 'beta'-xilosidase intracelular foi parcialmente purificada por um procedimento que envolveu duas cromatografias de DEAE-celulose. A primeira coluna correu em pH 8,8 enquanto a segunda em pH 5,0. A 'beta'-xilosidase micelial foi purificada 17 vezes com uma recuperação de 22% e no final do procedimento de purificação exibiu uma atividade específica de 0,83 U/mg proteína. A análise em PAGE revelou que a preparação enzimática continha duas bandas quando corada Simply Blue SafeStain. A massa molecular, analisada em filtração em gel, ida pela 'beta'-xilosidase parcialmente pura foi cerca de 178,6 kDa. A temperatura e pH ótimo foi de '70 GRAUS' C e 4,0-5,0, respectivamente. Íons, EDTA e 'beta'-mercaptoetanol quando testados em 1 mM não afetaram a atividade enzimática. É importante destacar que a enzima parcialmente purificada foi ;tente a cobre (10 mM), alumínio (5 mM) e prata (10 mM). A preparação enzimática não apresentouatividade contra celulose, PNP-'beta'-D-galactopiranosíeo, PNP-'alfa'-L-arabinopiranosídeo e xilana. Contudo, a preparação enzimática exibiu atividade contra o PNP-'beta'-D-glucopiranosídeo. Esta atividade foi atribuída ao contaminante detectado em PAGE. Os valores de 'K IND. m' e a 'V IND. máx' frente ao substrato PNP-'beta'-D-xilopiranosídeo, foi de 0,41 mM e 0,15 'mü'moles/min.mg proteína, respectivamente. Em comparação com outros fungos hemicelulolíticos o sistema xilanolítico Trichocladium sp tem potencial para o uso na indústria de polpa e papel, desde que seu complexo xilanolítico não tenha atividade celulásica
- Imprenta:
- Publisher place: Ribeirão Preto
- Date published: 2007
- Data da defesa: 14.03.2007
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ABNT
GARDENGHI, Vanessa Carla. Caracterização parcial bioquímica e disiológica das enzimas do complexo xilanolítico de Trichocladium sp. 2007. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto, 2007. . Acesso em: 19 abr. 2024. -
APA
Gardenghi, V. C. (2007). Caracterização parcial bioquímica e disiológica das enzimas do complexo xilanolítico de Trichocladium sp (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, Ribeirão Preto. -
NLM
Gardenghi VC. Caracterização parcial bioquímica e disiológica das enzimas do complexo xilanolítico de Trichocladium sp. 2007 ;[citado 2024 abr. 19 ] -
Vancouver
Gardenghi VC. Caracterização parcial bioquímica e disiológica das enzimas do complexo xilanolítico de Trichocladium sp. 2007 ;[citado 2024 abr. 19 ]
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