Produção, purificação, propriedades bioquímicas e aplicação de xilanases de Aspergillus hortae - Nascimento, Juliana Montesino de Freitas [UNESP] (2017)
Xilanases são enzimas que possuem uma gama de aplicações biotecnológicas, como hidrólise enzimática da biomassa lignocelulósica para produção de etanol, branqueamento de polpa de papel Kraft, na ração animal, na indústria de alimentos como aditivo para melhorar a qualidade de pães, na clarificação de sucos, entre outras. Essa variedade de aplicações deve-se a atuação das xilanases sobre os resíduos de xilose da cadeia principal do xilano, o segundo principal componente da parede celular vegetal, liberando xilooligossacarídeos. A amplitude de aplicações confere às xilanases posição de destaque econômico e grande exploração científica, principalmente na busca por xilanases estáveis ou tolerantes a condições físico-químicas mais extremas de temperatura, pH e salinidade. Este estudo mostra, pela primeira vez, a produção, purificação e aplicação de xilanases de Aspergillus hortae, um fungo isolado de lagoas salinas da região do Pantanal do Mato Grosso do Sul, Brasil. A produção de xilanases foi realizada utilizando sabugo de milho como substrato. Após a realização de um planejamento experimental, as condições ótimas de cultura foram pH 5,36 e 35 ºC. As xilanases caracterizadas no filtrado de cultura apresentaram pH e temperatura ótimos de 6,5 e 55 ºC bem como estabilidade em pH 3,0 a 8,0 e cerca de 70% da atividade ainda estava presente após 5 h de incubação do filtrado a 50 ºC. A aplicação do filtrado de cultura na produção de pães, resultou na redução da firmeza do miolo, provocando um efeito anti-endurecimento, o que é um fator positivo quando se considera a vida de prateleira do pão. O filtrado de cultura foi submetido aos testes de purificação em trocador catiônico e aniônico bem como cromatografias de exclusão molecular, resultando na purificação de três xilanases, Xyl I, Xyl II e Xyl III, com massas moleculares de 33, 25 e 29 kDa, respectivamente. O pH ótimo das enzimas purificadas foi em torno de 6,0 a 6,5 e a temperatura ótima 55 ºC, exceto para Xyl III que foi a 65 ºC. As três enzimas apresentaram interessante tolerância e estabilidade ao NaCl, com destaque para Xyl I que foi ativada, especialmente a 4 M de NaCl, bem como permaneceram estáveis em 177%, 75% e 58%, respectivamente, quando incubadas a 2 M de NaCl por 3 h a 25 ºC. Os resultados deste trabalho indicam o potencial de aplicação destas enzimas em processos industriais como na panificação e também processos que requerem estabilidade em faixas de pH e salinidade mais extremas, como branqueamento de polpa de papel Kraft e preparação de alimentos derivados de frutos do mar, respectivamente.