Jornal de tecnologia microbiana e bioquímica

Abstrato

Utilização de biomassa de resíduos agrícolas para a produção de α-amilase por Anoxybacillus amylolyticus : purificação e propriedades

Ilaria Finore, Paola Di Donato, Annarita Poli, Betul Kirdar, Ceyda Kasavi, Ebru O Toksoy, Barbara Nicolaus e Licia Lama

O conhecimento acumulado a partir de estudos fundamentais e aplicados sobre o Anoxybacillus sugere que este género pode servir como uma boa alternativa em muitas aplicações relacionadas com biomassas de amido e lignocelulósica, tratamento de resíduos, tecnologia enzimática e produção de bioenergia. Investigámos a purificação, caracterização bioquímica e imobilização de uma α-amilase termoestável do termófilo Anoxybacillus amylolyticus, estirpe MR3CT, isolada na Antártida e a sua produção em resíduos vegetais. Em particular, o rizoma de Arundo donax, a biomassa residual de Cynara cardunculus e as cascas de batata foram testados em condições de Fermentação Submersa (SmF) e Fermentação em Estado Sólido (SSF). A amilase de A. amylolyticus, com um peso molecular de cerca de 60 kDa, apresentou uma atividade enzimática ótima a 60ºC e pH 5,6. Além disso, ao reter até 70% da atividade total após 48 horas a 60°C, apresentou uma elevada termoestabilidade na presença do ião cálcio 2 mM. A enzima imobilizada manteve 48% da sua atividade inicial após o sexto reaproveitamento. As condições óptimas para a sua produção em SmF foram atingidas a 60°C durante 24 h com 1% de rizoma de Arundo donax, que foi de cerca de 2126 U/gds. As culturas SSF atingiram o rendimento máximo de α-amilase (102 U/gds) quando cultivadas em biomassa residual de Cynara cardunculus como substrato, com uma relação substrato-água de 1:1 (p/v) e incubação a 60°C durante 4 dias . Neste estudo, o rizoma de A. donax resultou ser um bom substrato para a produção de amilase em SmF, permitindo assim uma alternativa mais barata para a obtenção de enzimas amilolíticas. De facto, utilizando rizomas de A. donax como substrato de crescimento foi possível recuperar um nível de actividade amilase superior ao obtido pelo meio complexo sintético. A produção de amilase foi também investigada em condições de SSF, utilizando os resíduos acima listados como única fonte de carbono para o crescimento de A. amylolyticus. Nestas condições, o C. cardunculus proporcionou um maior rendimento enzimático por volume de reactor.