Caracterização e aplicação de proteases produzidas por linhagens de Bacillus sp.

Abstract

Algumas enzimas são encontradas facilmente em diferentes microrganismos do ambiente e requerem um destaque especial devido a seu grande valor econômico. As proteases apresentam grande diversidade bioquímica, sendo facilmente manipuláveis, favorecendo dessa maneira suas aplicações biotecnológicas. Três linhagens bacterianas de Bacillus sp. foram isoladas com o objetivo de produzir protease e determinar as condições ótimas de temperatura, pH, e efeito de substratos e substâncias químicas sobre a atividade da enzima, assim como verificar a atividade depilatória e a utilização como agentes de modificação de proteína. As linhagens de Bacillus sp. apresentaram halos de atividade proteolítica em placas de Ágar Leite em diferentes pHs. O padrão proteolítico das enzimas em extrato bruto utilizando inibidores de protease indica que são serina-proteases, com alta especificidade pelo substrato azocaseína, pH e temperatura ótimos de 9,0 e 37ºC, respectivamente. As enzimas mantiveram-se estáveis à 37ºC por 30 minutos, entretanto quando submetidas a uma temperatura de 55ºC, perderam 50% da atividade inicial nos primeiros 20 minutos. A atividade enzimática foi parcialmente inibida por PMSF e benzamidina e totalmente por HgCl2. A adição de detergentes como o SDS ou o Triton X100 ocasionou um leve aumento na atividade das enzimas. Os sobrenadantes das linhagens de Bacillus sp. apresentaram enzimas com a capacidade de promover depilação de peles bovinas. Exames histológicos demonstraram que o tratamento com as enzimas não acarretou danos ao colágeno. Esses resultados indicam que as proteases produzidas pelos isolados apresentaram potencial para aplicação em processos envolvendo hidrólise de queratina, além da utilização como agente de modificação de proteínas.

Some enzymes are easily found in different microorganisms of the environment and they require a special prominence due its great economic value. Proteases present great biochemistry diversity, being easily manipulated allowing in this way, their biotechnological applications. Three Bacillus sp. strains were isolated intending to produce protease and determine optimal conditions of temperature, pH, and effect of chemical substances on the activity of the enzyme, as well as to verify the depilatory activity and utilization as agents protein modification. Bacillus sp. strains showed proteoyitic activity in milk plates in different pH.The proteolytic characteristic of enzymes in crude extract using protease inhibitors indicates that they are serine-proteases, with high specificity to azocasein, with optimal pH and temperature at 9,0 and 37oC, respectively. The enzymes have been kept stable at 37oC for 30 minutes. Nevertheless, when they were subjected to 55oC they lost 50% of their initial activity in the first 20 minutes. The enzymatic activity was partially inhibited by PMSF and benzamidine and totally by HgCl2. The addition of detergents, as SDS and Triton X100, caused a light increase on enzymes activity. The supernatants of Bacillus sp. strains showed enzymes with capacity to depilate bovine skin. Histological evaluation showed that the treatment with enzymes do not promote damage to collagen. These results indicate that proteases produced by isolated present a powerful application in processes involving keratin hydrolysis, as well as the use as an agent that modifies proteins.