The influence of pH, polyethylene glycol and polyacrylic acid on the stability of stem bromelain

ABSTRACT

Enzyme stability is critical in biotechnology, pharmaceutical and cosmetic industries. Investigations on this subject have drawn attention because of its practical application. Bromelain is a thiol-endopeptidase, obtained from pineapple (Ananas comosus), known for its clinical and therapeutic applications, particularly to selective burn debridement and improvement of antibiotic action and anti-inflammatory activities. To date, the use of bromelain in pharmacological or industrial applications is limited, due to commercial availability, costs, and sensitivity to pH and temperature. Therefore, a better understanding of enzyme stability would be of great interest. The aim of this study was to evaluate bromelain activity and stability in several pH (2.0 to 8.0) and in polyethylene glycol and polyacrylic acid solutions. We observed that bromelain was able to maintain its stability at pH 5.0 for the temperatures studied. PEG solutions increased bromelain stability, but PAA solutions had the opposite effect.

RESUMO

Estabilidade de enzimas é uma questão fundamental em indústrias biotecnológicas, farmacêuticas e cosméticas. As investigações sobre o assunto têm chamado a atenção por sua aplicação prática. A bromelina é uma tiol-endopeptidase, obtida a partir do abacaxi (Ananas comosus). É conhecida por suas aplicações clínicas e terapêuticas, especialmente para desbridamento seletivo de queimaduras, melhoria de ações antibiótica e de atividades anti-inflamatórias. Até o momento, a utilização da bromelina em aplicações farmacológicas industriais é limitada, devido à disponibilidade comercial, os custos, a sensibilidade ao pH e temperatura. Portanto, a maior compreensão da estabilidade desta enzima seria de grande interesse. O objetivo deste estudo foi avaliar a estabilidade da atividade da bromelina em vários pH (2,0 a 8,0) e em soluções de polietilenoglicol e de ácido poliacrílico. Observamos que a bromelina foi capaz de manter a sua estabilidade em pH 5.0, em todas as temperaturas estudadas. Soluções de PEG aumentaram a estabilidade da bromelina, enquanto que soluções de PAA obtiveram efeito oposto.