Caracterização cinética e termodinâmica de β-galactosidase de Kluyveromyces marxianus CCT 7082 fracionada com sulfato de amônio

Abstract

A β-galactosidase é uma enzima importante que atua na hidrólise da lactose, podendo ser empregada na obtenção de alimentos destinados a consumidores intolerantes a esse dissacarídeo. A levedura Kluyveromyces marxianus apresenta bom rendimento de crescimento, além de ser um micro-organismo seguro em aplicações industriais, e tem sido utilizada para produção da enzima por cultivo submerso. A β-galactosidase obtida foi fracionada com sulfato de amônio e caracterizada quanto a temperatura e pH ótimos, estabilidade térmica, valores D e z, e parâmetros cinéticos e termodinâmicos. A temperatura e pH ótimos foram de 45-50 °C e 7,0, respectivamente. A energia de ativação da reação enzimática foi de 9,8 kcal.mol-1 e da reação de desativação, 64,2 kcal.mol-1. Os valores de Km e Vmax obtidos foram de 3,7 mM e 99,0 U.mL-1, respectivamente. A energia livre de Gibbs reduziu com o aumento de temperatura, sendo a enzima mais estável a 30 °C (∆G* = 106,8 kJ.mol-1). A entalpia foi de 313,04 kJ.mol-1 e a entropia 0,68 kJ.mol-1.k-1. O valor D confirmou que a enzima foi mais estável em temperaturas próximas de 30 °C (D = 11.513,0 min) e o valor z foi de 5,8 °C.β-galactosidase is an important enzyme that acts on lactose hydrolysis and can be used to obtain food for consumers intolerant to this disaccharide. The yeast Kluyveromyces marxianus presents a good growth yield, is a safe microorganism for industrial applications and has been used for enzyme production using the submerged process. The β-galactosidase obtained was fractionated with ammonium sulphate and characterized with respect to its optimum temperature and pH, thermal stability and its D and z values, as well as its kinetic and thermodynamic parameters. The optimum temperature and pH were 45-50 °C and 7.0, respectively. The activation energy and the deactivation reaction of the enzymatic reaction were, respectively, 9.8 kcal.mol-1 and 64.2 kcal.mol-1. The Km and Vmax values obtained were 3.7 mM and 99.0 U.mL-1, respectively. The Gibbs free energy decreased with increasing temperature and the enzyme was more stable at 30 °C (∆G* = 106.8 kJ.mol-1). The enthalpy was 313.04 kJ.mol-1 and entropy 0.68 kJ.mol.k-1. The D value confirmed that the enzyme was more stable at temperatures around 30 °C (D = 11,513.0 min) and the z value was 5.8 °C.