Produção de xilanase pelo fungo Rhizoctonia solani AG-1 IA e caracterização da enzima - Ferreira, Letícia Louzada (2017)
O complexo de enzimas extracelulares degradadoras de parede celular vegetal secretadas pela maioria dos microrganismos fúngicos, transformam compostos complexos presentes na constituição do material lignocelulósico, em composto mais simples, que são absorvidos pelos fungos. Fungos fitopatogênicos utilizam este mesmo mecanismo de nutrição, absorvendo os nutrientes a partir de células de plantas que infectam. Pesquisas sobre produção destas enzimas por microrganismos, assim como a diversidade de substratos alternativos têm crescido significativamente nos últimos anos, dentre elas, as xilanases têm um potencial de aplicação na indústria de alimentos, indústria de papel e celulose e mais recentemente na produção de etanol. Fungos fitopatogênicos vem sendo estudados quanto a produção enzimática, como por exemplo, o fungo Rhizoctonia solani, e os fungos do gênero Pythium e Fusarium. Estes fungos vêm demonstrando potencial na produção de enzimas, tais como xilanase, pectinase e celulase. Neste contexto vinte isolados de Rhizocotnia solani AG-1 IA foram avaliados quanto a produção xilanolitica. Dentre esses isolados, dez apresentaram potencial para a produção da enzima de interesse e foram testados utilizando diferentes materiais lignocelulósicos como substrato destes. Os substratos utilizados no ensaio de produção foram caracterizados em relação aos constituintes do material lignocelulósico. Dentre os isolados avaliados quanto a produção em deifrentes substratos, o isolado MTAFUB11-1 obteve os maiores valores de produção enzimática (41,38 U mL-1) quando cultivado em estado sólido, utilizando o substrato farelo de trigo por um período de noventa e seis horas. O isolado RR_A24 obteve os valores máximos de produção quando cultivado utilizando como substrato a U. decumbes, com valor máximo de produção de 36,62 U mL-1. Em relação ao perfil de produção ao longo do tempo o melhor tempo foi obtido pelo isolado MTAFUB11-1 que apresentou valores máximos de produção em 144 horas de cultivo. Posteriormente, realizou-se análise do efeito do pH, da temperatura e de íons sobre a atividade da enzima bruta produzida pelo fungo fitopatogênico em estudo. Observou-se, portanto, a efetividade de produção da enzima de interesse principalmente sob cultivo sólido, utilizando o farelo de trigo como substrato. As análises bioquímicas revelaram um pH ótimo de ação de atividade de 5,0, sendo que no teste de estabilidade a enzima a enzima se manteve estável entre a faixa de pH 4,5 a 7,5. Em relação ao efeito da temperatura de incubação observou que a temperatura ótima é de 60 ºC, e a estabilidade térmica foi observada nos intervalos de temperaturas de 20 ºC a 50 ºC, sendo que a enzima não se manteve estável por um período superior a 60 minutos a 60 ºC. Ademais dos dezoitos compostos utilizados para avaliar os efeitos de íons na atividade enzimática, a maioria os íons e reagentes testados diminuíram a atividade enzimática de xilanase, sendo que o reagente Dodecil sulfato de sódio (SDS) foi responsável por uma inibição de 95% da atividade enzimática em questão nas concentrações de 5 mmol L-1 e 10 mmol L-1.