Nota Científica: utilização da pectina, proteínas do soro de queijo e água de maceração de milho para a produção de proteases por Bacillus sp. termofílico

Abstract

As enzimas proteolíticas termoestáveis produzidas por microrganismos do gênero Bacillus possuem grande importância comercial, sendo sua aplicação predominante (35%) na indústria de detergentes. Neste trabalho, foi avaliada a produção de proteases pelo termofílico Bacillus sp. SMIA-2, utilizando-se substratos de baixo custo. A fim de verificar a utilidade da protease para aplicações industriais, a estabilidade e a atividade da enzima a diferentes valores de pH e temperatura foram também estudadas. A atividade da protease secretada por Bacillus sp. SMIA-2 em culturas submersas contendo 0,5% (m/v) de pectina de maçã, 0,1% (m/v) de proteínas do soro e 0,3% (m/v) de água de maceração de milho foi máxima após 24 h de incubação da cultura, com níveis de 54,3 U.mg-1 Proteína. A redução na concentração da pectina para 0,3% (m/v) e o aumento nos níveis das proteínas do soro para 0,3% (m/v) no meio de cultura aumentaram a produção da protease, que alcançou sua máxima atividade em 30 h, com níveis de 72,2 U.mg-1 Proteína. Estudos sobre a protease revelaram que as suas características mais importantes foram a alta temperatura ótima para atividade da enzima (70 °C) e a alta estabilidade em uma grande faixa de pH. A protease reteve em torno de 80% de sua atividade original quando incubada à temperatura ambiente por 2 h na faixa de pH entre 6,0 e 12,0. Essas propriedades constituem importantes vantagens para um possível uso da enzima em indústrias de detergentes.The thermostable proteolytic enzymes produced by the genus Bacillus are commercially very important, being predominantly applied (35%) in detergents. In this work the production of proteases by a thermophilic Bacillus sp. SMIA-2 using low-cost substrates was evaluated. In order to assess the use of the protease for industrial use, the stability of the enzyme activity at different pH values and temperatures was also studied. The protease activity secreted by Bacillus sp. SMIA-2 in submerged cultures containing 0.5% (w/v) apple pectin, 0.1% (w/v) whey protein concentrate and 0.3% (w/v) corn steep liquor reached a maximum after 24 h, with levels of 54.3 U.mg-1 protein. A reduction in the pectin concentration to 0.3% (w/v) and increase in the whey protein levels to 0.3% (w/v) in the culture medium improved the protease production, which reached a maximum after 30 h, with levels of 72.2 U.mg-1 protein. Studies on the characterization of the protein revealed that the most important kinetic properties of the enzyme were the high optimal temperature (70 °C) and high stability in a very broad pH range. The protease retained about 80% of its original activity when incubated at room temperature for 2 h in a pH range between 6.0 - 12.0. These properties represent important advantages for the possible use of the enzyme in detergent industries.