Jornal de tecnologia microbiana e bioquímica

Abstrato

Otimização de parâmetros do processo de fermentação e lixiviação em estado sólido para melhoria da produção de xilanase por Streptomyces endofíticos sp. ESRAA-301097

Mervat MA El-Gendy e Ahmed MA El-Bondkly

No decurso do nosso programa de investigação sobre endófitos microbianos de plantas medicinais (Cympobogon proximus, Anethum graveolens, Artemisia judaica e Corchorus olitorius), a estirpe endofítica Streptomyces sp. O ESRAA-301097 derivado de Cympobogon proximus revelou ser o produtor de hiperxilanase. O rastreio de vários resíduos agroindustriais disponíveis localmente como substrato suporte para a produção de xilanase sob SSF exibiu uma mistura de farelo de trigo (WB); bagaço de cana (SCB) com sabugo de milho (CC) na proporção de 0,5:1:1 como indutor eficiente para a indução da produção de xilanase ESRAA-301097, uma vez que proporcionou a maior produtividade da enzima (2364 Ugds-1) no 4º dia de fermentação quando comparado com WB, SCB ou CC individuais (1167, 1241 ou 1404 Ugds-1) após 3, 4 e 4 dias de incubação. A produção de xilanase foi aumentada para 3819 Ugds-1 após otimização dos parâmetros do processo físico, incluindo temperatura 30-40°C, pH 7,0, nível de inóculo de 107 esporos gds-1, teor de humidade inicial de 80- 85% e tamanho de partícula do substrato de 800 μm . Um aumento geral de 23,96% na produção de enzimas foi alcançado com uma mistura de soja e milho sólido como fonte de azoto, mas não foi obtido qualquer aumento com qualquer suplementação de carbono ou metal. Enquanto o rendimento em xilanase foi elucidado para 5709,2 Ugds-1 pela adição de Tween 20, o SDS reprimiu a sua produção para 750,29 Ugds-1. Os parâmetros de lixiviação otimizados para a extração eficaz da xilanase (6312,45 Ugds-1) da mistura sólida fermentada foram encontrados como tampão citrato (0,1 M, pH 4,0) contendo 0,2% de Tween 80 como agente de lixiviação , volume de extrator 1:8 - 1: 10 (m/v), tempo de imersão 120 min, lixiviação pH 4 e temperatura de lixiviação 50°C sob agitação a 150 rpm. O nível de purificação global de 44,61 vezes de Streptomyces sp. ESRAA-301097 e uma recuperação de xilanase de 32,52% foram atingidas com uma atividade específica de 493,48 Umg-1. A enzima purificada apresentou uma única banda proteica em SDS-PAGE indicando a natureza monomérica da enzima com um peso molecular ~31,5 kDa. Além disso, enquanto os inibidores da cisteína-protease (1, 10-fenantrolina e Ditiotreitol), da metaloprotease (EDTA e EGTA) e da tioprotease (iodoacetamida e p-cloromercuribenzoato) não tiveram qualquer efeito ou um efeito menor na atividade da xilanase, o inibidor da serina protease (PMSF) diminuiu marcadamente.