Mutation of Aspergillus oryzae for improved production of 3, 4-dihydroxy phenyl-L-alanine ( L-DOPA ) from L-tyrosine

ABSTRACT

A produção de L-DOPA a partir de tirosina pela cepa mutante de Aspergillus orizae UV-7 foi melhorada através de mutação química. Diferentes cepas foram testadas quanto a produção de L-DOPA por fermentação submersa, observando-se que a cepa denominada SI-12 foi a melhor produtora (300 mg de L-DOPA por g de células). A produção de L-DOPA pela cepa mutante a partir de diferentes fontes de carbono foi testada em diferentes fontes de nitrogênio, pH inicial e temperatura. Em pH ótimo (5,0) e temperatura ótima (30ºC), todos os açúcares foram utilizados para formação de biomassa, com um rendimento de L-DOPA de 150 mg.g-1, e produtividade volumétrica máxima e especifica de 125 mg.l.h-1 e 150 mg.g-1.h-1, respectivamente. A velocidade de formação do produto aumentou 3 vezes, sendo esse aumento o maior já relatado na literatura. Para explicar o mecanismo cinético da formação de L-DOPA e a inativação térmica da tirosinase, os parâmetros termodinâmicos foram determinados aplicando-se o modelo de Arrhenius no caso da cepa mutante, a entalpia de ativação e entropia foram 40kj/mol e 0,076 kj/mol.K para produção de L-DOPA e 116 kj/mol and 0,590 kj/mol.K para inativação térmica, respectivamente. Os valores para formação do produto foram mais baixos e os para desativação do produto foram mais elevados que os valores correspondentes à cultura parental, indicando que a cepa mutante foi termodinamicamente mais resistente à denaturação térmica.