Otimização das condições de cultivo para produção e caracterização parcial das enzimas pectinolíticas de Penicillium frequentans

• Autor(a) principal: Siessere, Valeria
• Data de Publicação: 1991
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da USP
• Texto Completo: https://teses.usp.br/teses/disponiveis/11/11138/tde-20191218-161115/
• topic: ENZIMAS PECTINOLÍTICAS; FUNGOS

O complexo pectinolítico é composto por enzimas que degradam substâncias pécticas. Vários microrganismos produzem essas enzimas, mas para fins industriais, principalmente na clarificação de sucos de frutas, somente as de origem fúngica são utilizadas. Os objetivos deste estudo foram adequar as condições de cultivo para produção de enzimas pectinolíticas por Penicillium frequentans, e caracterizá-las parcialmente. A atividade pectinolítica presente nos filtrados das culturas foi avaliada, principalmente, por diminuição da viscosidade e por liberação de açúcar redutor de uma solução contendo como substrato, pectina ou ácido poligalacturônico. A melhor concentração de pectina para induzir a síntese do complexo pectinolítico era 0,5% e com valores maiores observou-se uma redução nos níveis enzimáticos, provavelmente devido à repressão catabólica. O pH inicial do meio de cultivo também influenciou a produção de enzimas pectinolíticas por este microrganismo. Nos intervalos de pH 2,0 - 2,5 e 7,0 - 8,0 obteve-se os maiores níveis enzimáticos, mas enquanto no primeiro detectou-se atividade diminuidora da viscosidade e liberadora de açúcar redutor, no segundo havia também a atividade de pectina liase. A concentração de inóculo mais adequada para produção de enzimas pectinolíticas em 20 horas de incubação era 5.107 esporos/ml de meio de cultivo. Esporos obtidos de culturas com 10 dias apresentaram melhores resultados, e a melhor temperatura era 30 - 35°C. Combinando-se todas essas condições, ajustando o pH inicial em 2,5 e mantendo-se a cultura sob agitacão constante, detectou-se que os níveis enzimáticos aumentaram até a 17ª hora de cultivo. Quando a cultura era mantida sem agitação, os maiores níveis enzimáticos foram obtidos na 48ª hora. As enzimas produzidas em cultura agitada mostraram-se bastante resistentes ao pH (2,6 - 8,2) e à temperatura (40°C). Determinou-se que as condições ótimas de reação eram em pH 2,6 a 6,0 e nas temperaturas entre 50 e 55°C, quando o substrato era pectina. Os melhores indutores das enzimas pectinolíticas produzidas por Penicillium frequentans foram pectina cítrica, ácido poligalacturônico, "citrus pulp pellets" e ácido monogalacturônico, nesta ordem. Observou- se também que a presença de glicose em concentrações iguais ou superiores a 0,8%, produzia o "efeito glicose", provavelmente por repressão catabólica. As enzimas pectinoliticas assim produzidas foram separadas e parcialmente caracterizadas quanto ao seu mecanismo de ação e substrato preferido. Através de cromatografia de troca iônica em colunas de DEAE-Sephacel e CM-Celulose separou-se seis picos enzimáticos com atividade depolimerizante, três dos quais apresentaram atividade do tipo endo e os outros restantes apresentaram caráter exo. Polipectato de sódio era o substrato preferido para as enzimas de todos os picos. Atividade pectinesterase foi detectada nas frações mas não foi adequadamente separada por esse processo cromatográfico. Esses resultados permitem-nos concluir que o fungo Penicillium frequentans produz, nas condições estabelecidas, pelo menos três endopoligalacturonases, três exopoligalacturonases e pectinesterase.