Production and characterization of an enzyme complex from a new strain of Clostridium thermocellum with emphasis on its xylanase activity
Bessa Vieira, WernerRios de Souza Moreira, LeonoraMonteiro Neto, AmadeuXimenes Ferreira Filho, Edivaldo
Uma nova linhagem de bactéria (ISO II) foi isolada de esterco bovino e identificada como filogeneticamente próxima à bactéria termofílica Clostridium thermocellum. A nova linhagem produziu atividades de xilanase, mananase, pectinase e celulase quando cultivada em meio de cultura líquido contendo engaço de bananeira como fonte de carbono. O perfil de produção enzimática após crescimento em engaço de bananeira mostrou que as atividades de xilanase e celulase foram detectadas em diferentes períodos de incubação. Um complexo enzimático, contendo atividades de xilanase, celulase e mananase, foi isolado de amostras de sobrenadante do meio de cultura da linhagem ISO II crescida em engaço de bananeira. O complexo foi parcialmente purificado por ultrafiltração e cromatografia de filtração em gel em coluna de Sephacryl S-300. Análise de zimograma mostrou 05 sub-unidades com atividade de xilanase. A amostra enzimática apresentou bandas únicas de proteína e atividade de xilanase após eletroforese sob condições não-desnaturantes. A hidrólise de xilana foi ótima no intervalo de temperatura de 55-75ºC e pH 6,0. A xilanase foi estável a 65ºC, mantendo 80% de sua atividade original após 12 h de incubação. Os valores de Km aparente, usando arabinoxilanas insolúveis e solúveis como substratos, foram 1,54 and 11,53 mg/mL, respectivamente. A xilanase foi ativada por ditiotreitol, L-triptofano and L-cisteina e fortemente inibida por N-bromosuccinamida e CoCl2. A caracterização da mananase do complexo mostrou Km e temperatura ótima de 0,846 mg/mL e 65ºC, respectivamente e pH 8,0. Ao contrário da xilanase, a mananase foi menos estável a 65ºC com meia vida de 2,5 h e inibida por ditiotreitol e Ca2+.
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