Produção e caracterização bioquímica de proteases de fungos isolados de amostras de solos do semiárido pernambucano

• Ano de defesa: 2022
• Autor(a) principal: Freires, Ariane Susan Santos
• Orientador(a): Amaral, Ian Porto Gurgel do
• Banca de defesa: Almeida, Andrea Farias de , Gomes, Ulrich Vasconcelos da Rocha
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal da Paraíba
• Programa de Pós-Graduação: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
• Departamento: Biotecnologia
• País: Brasil
• Palavras-chave em Português: Fungos filamentosos; Cladosporium sp; Paecilomyces sp; Penicillium sp; Aspergillus sp; Fermentação submersa; Peptidases.; Submerged fermentation
• Área do conhecimento CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
• Link de acesso: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/37753

Os solos são habitat de uma diversa gama de macro e microrganismos que formam entre si uma rede de interrelações capaz de permitir e assegurar a manutenção da vida neste local. Mesmo com fatores abióticos (clima, temperatura, disponibilidade de água e nutrientes) e bióticos que interferem no desenvolvimento das espécies, os fungos são um dos grupos de microrganismos mais adaptáveis a ambientes como este, já que esses fatores acabam conferindo resistência a esses organismos, que usam de estratégias como a produção de metabólitos secundários para poder assegurar a sua manutenção, um exemplo disso são as enzimas. Diante disso este trabalho teve por objetivo avaliar a capacidade de produção de proteases por fungos filamentosos (Aspergillus sp., Paecilomyces sp., Penicillium sp. e Cladosporium sp.), isolados de amostras de solo do semiárido pernambucano e caracterizar o extrato enzimático com melhor relação entre índice enzimático (IE) e biomassa do fungo. Seis isolados foram obtidos da coleção microbiológica do LAPEEMI, foram submetidos a análise macroscópica, microscópica e potencial de produção proteolítica em meio sólido Ágar-Leite. Foi testada a capacidade de produção por meio de três processos, sendo eles produção em meio ágar-leite (sólido), que serviu como screening inicial para melhores produtores de peptidases. Apenas quatro isolados com melhores IE foram testados sob produção submersa, em meio leite desnatado fibras, com agitação de 150 rpm, 37°C e produção submersa sem agitação, em triplicata em ambos os cultivos, por 6 dias. Após este tempo as amostras foram centrifugadas para obtenção do extrato enzimático. Como resultados observa-se que existe diferença significativa entre o método de cultivo com e sem agitação, para produção de biomassa e produção enzimática respectivamente para os isolados Paecilomyces sp. (0,368 e 0,602g e 80,3 e 302 U/mL), Penicillium sp. (1,756 e 2,913g; 75,7 e 177 U/mL), Aspergillus sp. (2,852 e 3,759; 91 e 292,7 U/mL). Sendo que este último produziu mais biomassa e mesmo nível enzimático que Paecilomyces sp. que teve menor produção de biomassa em fermentação estacionada. Por isso este isolado foi selecionado para os testes de caracterização bioquímica das enzimas. O extrato enzimático de Paecilomyces sp foi testado quanto a classes de peptidases, temperatura ótima, termoestabilidade e pH-ótimo. Foram utilizados inibidores para quatro classes de proteases: serino-protease, aspartato- protease, metaloprotease, cisteíno-proteases dos quais observou a inibição de apenas 20,3% das proteases presentes, sendo 10% de serino-protease, e 10,3% em aspartato protease, demonstrando que a maior parte das enzimas presentes não pertencem a essas classes. A atividade enzimática foi analisada em diferentes temperaturas (27 a 97 °C) com incremento de 5°C a cada nova temperatura, demonstrando maior atividade em 47°C. Quanto a termoestabilidade, as proteases do extrato bruto, após ser incubada nas temperaturas (27 °C; 37°C; 47°C a 97°C), com incrementos também de 5°C, demonstrou maior estabilidade nas faixas de temperaturas entre 27°C e 47°C. O extrato enzimático mostrou dois picos de atividade proteolítica em pH distintos, sendo um em pH alcalino (pH 8,0) e o segundo pico, este mais alto, em pH ácido (pH 6,0). Diante dos resultados obtidos conclui-se que os fungos estudados foram capazes de produzir proteases por fermentação submersa em ambas as metodologias tendo como substrato o leite desnatado, com destaque para o cultivo estacionário, que o meio leite desnatado fibras pode ser considerado um bom meio alternativo para produção destas enzimas e que o extrato de proteases do Paecilomyces sp. apresenta características desejadas para proteases industriais.