Extracellular production of avicelase by the thermophilic soil bacterium Bacillus sp SMIA-2 / Produção de avicelase extracelular pela bactéria termofílica Bacillus sp SMIA-2

ABSTRACT

Nowadays, the isolation of new bacterial strains that produce enzymes with novel properties is a subject of great relevance to the scientific community. This study, in order to search for producers of new cellulase strains, investigated the avicelase production by thermophilic Bacillus sp. strain SMIA-2. The best avicelase activity was observed in a culture medium containing 0.5% (w v-1) avicel and 0.5% (w v-1) corn steep liquor with initial pH 7.5- 8.0 incubated at 50 oC. When avicel was replaced in the medium by the treated sugarcane bagasse (0.5%, w v-1) the avicelase activity levels were not affected. Studies on the avicelase characterization revealed that the optimum pH of the enzyme was found to be 8.5 and the enzyme retained more than 80% of its activity after incubation at room temperature for 2h at pH 6.5-8.5. The optimum temperature of this enzyme was 70oC and the enzyme retained 67% of the original activity after 20 min. of heat treatment at 70oC. Avicelase was stimulated by Mn2+ and Co2+, whereas Hg2+ greatly inhibited the enzyme activity.

RESUMO

Atualmente, o isolamento de estirpes de bactérias que produzem enzimas com novas propriedades é um tema de grande relevância para a comunidade científica. Este trabalho, buscando por novas cepas produtoras de celulases, investigou a produção de avicelases pelo termofílico Bacillus sp. cepa SMIA-2. A melhor atividade da enzima foi obtida em uma cultura contendo 0,5% (p v-1) avicel e 0,5% (p v-1) água de maceração de milho com pH inicial de pH 7,5-8,0 e incubada a 50oC. A substituição da avicel no meio de cultura pelo bagaço de cana- de- açúcar tratado (0,5%, p v-1) não afetou os níveis de atividade da avicelase. Estudos sobre a caracterização da avicelase revelaram que o pH para atividade ótima da enzima foi 8,5 e que a mesma reteve mais de 80% de sua atividade após ser incubada à temperatura ambiente por 2 h a pH 6,5-8,5. A temperatura ótima da avicelase foi 70oC e a enzima reteve 67% da sua atividade original após 20 min. de incubação a 70oC. A avicelase foi estimulada pelos íons Mn2+ e Co2+, ao passo que Hg2+ inibiu a atividade da enzima.