Descoloração de azul de bromofenol utilizando peroxidase imobilizada em pó de sabugo de milho altamente ativado / Bromofhenol blue discoloration using peroxidase immobilized on highly activated corncob powder

The aim of the present study was to evaluate the efficacy of peroxidase immobilized on corncob powder for the discoloration of dye. Peroxidase was extracted from soybean seed coat, followed by amination of the surface of the tertiary structure. The aminated peroxidase was immobilized on highly activated corncob powder and employed for the discoloration of bromophenol blue. Amination was performed with 10 or 50 mmol.L-1 carbodiimide and 1 mol.L-1 ethylenediamine. The amount of protein in the extract was 0.235 ± 0.011 mg.mL-1 and specific peroxidase activity was 86.06 ± 1.52 μmol min-1. mg -1 , using 1 mmol.L-1 ABTS as substrate. Ten mmol.L-1 and 50 mmol.L-1 aminated peroxidase retained 88 and 100% of the initial activity. Following covalent immobilization on a corncob powder-glyoxyl support, 10 and 50 mmol.L-1 aminated peroxidase retained 74 and 86% of activity, respectively. Derivatives were used for the discoloration of 0.02 mmol.L-1 bromophenol blue solution. After 30 min, 93 and 89% discoloration was achieved with the 10 mmol.L-1 and 50 mmol.L-1 derivatives, respectively. Moreover, these derivatives retained 60% of the catalytic properties when used three times. Peroxidase extracted from soybean seed coat immobilized on a low-cost corncob powder support exhibited improved thermal stability.

Nesta pesquisa a enzima peroxidase foi extraída do tegumento de sementes de soja, e a superfície da estrutura terciária foi aminada. A peroxidase aminada foi imobilizada em suporte pó de sabugo de milho altamente ativado e utilizado na descoloração de azul de bromofenol. A aminação da peroxidase foi realizada com carbodiimida em concentrações de 10 e 50 mmol.L-1 , e 1 mol.L-1 de etilenodiamina. A quantidade de proteínas no extrato foi de 0,235 ± 0,011 mg.mL-1 , e a atividade específica da peroxidase foi 86,06 ± 1,52 μmol min-1 .mg-1, usando 1 mmol.L-1 de ABTS como substrato. A peroxidase aminada a 10 mmol.L-1 reteve 88% e a aminada a 50 mmol.L-1 reteve 100% da atividade inicial. As peroxidases aminadas a 10 ou 50 mmol.L-1 foram covalentemente imobilizadas em suporte glioxil-pó de sabugo de milho com atividade recuperada de 74% e 86%, respectivamente. Os derivados obtidos foram utilizados na descoloração de solução de azul de bromofenol 0,02 mmol.L-1 . Após 30 min 93% de descoloração foram alcançados com o derivado glioxil-pó de sabugo de milho com a peroxidase aminada 10 mmol.L-1 e 89% com a aminada 50 mmol.L-1 . Estes derivados mantiveram 60% das propriedades catalíticas, quando utilizado por três vezes. A peroxidase extraída do tegumento da semente de soja imobilizada em suporte de baixo custo pó de sabugo de milho apresentou melhoria na estabilidade térmica da enzima.

Produção de glicose e frutose por invertase de Saccharomyces cerevisiae imobilizada em suporte MANAE-Agarose / Glucose and Fructose Production by Saccharomyces cerevisiae Invertase Immobilized on MANAE-Agarose Support

Invertase from Saccharomyces cerevisiae was immobilized on agarose beads, activated with various groups (glyoxyl, MANAE or glutaraldehyde), and on some commercial epoxy supports (Eupergit and Sepabeads). Very active and stable invertase derivatives were produced by the adsorption of the enzyme on MANAE-agarose, MANAE-agarose treated with glutaraldhyde and glutaraldehyde-agarose supports. At pH 5.0, these derivatives retained full activity after 24h at 40 ºC and 50 ºC. When assayed at 40 °C and 50 °C, with the pH adjusted to 7.0, the invertase-MANAE-agarose derivative treated with glutaraldehyde retained 80% of the initial activity. Recovered activities of the derivatives produced with MANAE, MANAE treated with glutaraldehyde and glutaraldehyde alone were 73.5%, 44.4% and 36.8%, respectively. These three preparations were successfully employed to produce glucose and fructose in 3 cycles of sucrose hydrolysis.

Invertase de Saccharomyces cerevisiae foi imobilizada em agarose ativada com diferentes grupos (glioxil, MANAE ou glutaraldeído) e suportes epóxidos comerciais (Eupergit e Sepabeads). Derivados de invertase ativos e estabilizados foram produzidos pela adsorção da enzima em suportes MANAE-agarose, MANAE-agarose tratado com glutaraldeído e glutaraldeído-agarose. Em pH 5,0 estes derivados retiveram total atividade até 24h a 40 ºC e 50 ºC. Quando os ensaios foram a 40 °C e 50 °C com o pH alterado para 7,0, o derivado invertase-MANAE-agarose tratado com glutaraldeído apresentou 80% da atividade inicial. As atividades recuperadas dos derivados foram 73,5%, 44,4% e 36,8%, respectivamente para MANAE, MANAE tratado com glutaraldeído e glutaraldeído. Essas três preparações foram empregadas com sucesso em 3 ciclos de hidrólise da sacarose para produzir glicose e frutose.

Fontes de carbono de baixo custo para a produção de xilanase termoestável por Aspergillus niger / Low-cost carbon sources for the production of a thermostable xylanase by Aspergillus niger

A strain of the filamentous fungus Aspergillus niger was isolated and shown to possess extracellular xylanolytic activity. These enzymes have biotechnological potential and can be employed in various industries. This fungus produced its highest xylanase activity in a medium made up of 0.1% CaCO3, 0.5% NaCl, 0.1% NH4Cl, 0.5% corn steep liquor and 1% carbon source, at pH 8.0. A low-cost hemicellulose residue (powdered corncob) proved to be an excellent inducer of the A. niger xylanolytic complex. Filtration of the crude culture medium with suspended kaolin was ideal for to clarify the extract and led to partial purification of the xylanolytic activity. The apparent molecular mass of the xylanase was about 32.3 kDa. Maximum enzyme activity occurred at pH 5.0 and 55-60ºC. Apparent Km was 10.41 ± 0.282 mg/mL and Vmax was 3.32 ± 0.053 U/mg protein, with birchwood xylan as the substrate. Activation energy was 4.55 kcal/mol and half-life of the crude enzyme at 60ºC was 30 minutes. Addition of 2% glucose to the culture medium supplemented with xylan repressed xylanase production, but in the presence of xylose the enzyme production was not affected.

Uma linhagem do fungo filamentoso Aspergillus niger foi isolada e apresentou atividade xilanolítica extracelular. Estas enzimas possuem grande potencial biotecnológico e podem ser aplicadas em diversas indústrias. O fungo produziu sua maior atividade de xilanase em um meio contendo CaCO3 0,1%, NaCl 0,5%, NH4Cl 0,1%, 0,5% água de maceração de milho e 1% de fonte de carbono, em pH 8,0. Um resíduo lignocelulósico de baixo custo (sabugo de milho em pó) mostrou ser um excelente indutor do complexo xilanolítico em A. niger. A filtração do extrato cru com caulim foi ideal para a clarificação do extrato e levou à purificação parcial da enzima. A massa molecular aparente da xilanase foi de 32,3 kDa. A máxima atividade da enzima ocorreu em pH 5,0 e a 55-60ºC. O Km aparente foi de 10,41 ± 0,282 mg/mL e a Vmax foi de 3,32 ± 0,053 U/mg proteína, utilizando-se xilana birchwood como substrato. A energia de ativação foi de 4,55 kcal/mol, e a meia-vida da enzima a 60ºC foi de 30 minutos. A adição de 2% de glicose ao meio de cultura suplementado com xilana reprimiu a produção de xilanase, mas em presença de xilose a produção da enzima não foi afetada.