Extração liquido-liquido de pectinase microbiana

Resumo: As enzimas pectinolíticas degradam as substâncias pécticas e são utilizadas na clarificação de sucos e vinhos. Dentre elas destacam-se a poligalacturonase (PG), pectina-esterase (PE) e pectina-liase (PL). Estas enzimas foram produzidas em fermentação submersa utilizando os microrganismos Aspergillus niger NRRL-3122, Humicola grisea CCT-2664, Penicillium italicum IZ-1584 e Pichia canadensis CCT-2636 em 3 diferentes meios de cultura (contendo pectina, pectina e sacarose e pectina e glicose). A. niger produziu maiores atividades de exo-PG (0,73 U/mL em meio contendo sacarose) e de endo-PG (56,83 U/mL em meio contendoglicose), já a PL foi produzida com maior atividade em meio contendo glicose (0,210 U/mL) utilizando-se P. canadensis e PE em meio contendo apenas pectina como fonte de carbono (0,076 U/mL) utilizando-se H. grisea. Sistemas aquosos bifásicos (SAB) são empregados no processo de purificação e fracionamento de enzimas. Foram formados sistemas Polietileno glicol (PEG)/fosfato de potássio, PEG/citrato de sódio e PEG/maltodextrina usando-se enzimas comerciais e enzimas produzidas através de fermentação com A. niger, estudou-se o efeito da massa molecular do PEG e da adição de NaCI sobre o fator de purificação (FP)em cada fase, a recuperação (R) em cada fase e o coeficiente de partição (K) das enzimas em SAB. Os sistemas com a enzima comercial apresentaram maiores FP em sistema PEG/fosfato na fase de topo, rica em PEG, sem adição de NaCI para PEG de alta massa molecular: PEG-8000 (exo-PG com FP= 16,64 vezes, R=49,1% e K= 1,14) e PEG-10000 (PE com FP=14,27 vezes, R= 49,1% e K=1,14; PL com FP=14,27 vezes, R= 42,3% e K= 0,86 e endo-PG com FP= 16,28 vezes, R=53,5% e K= 0,18). Utilizando-se o caldo de cultura fermentado obteve-se melhores resultados com adição de NaCI em sistemas PEG/citrato com PEG-3350 (PL com FP=13,61 vezes, R= 69,3% e K=1,93; exo-PG com FP=10,52 vezes, R= 53,6% e K= 0,98) e com PEG-10000 (endo-PG com FP= 4,41 vezes, R= 51,3% e K= 0,55) e sem adição de NaCI com PEG-3350 (PE com FP= 6,31 vezes, R= 47,9% e K=0,62)Abstract: Pectinolíticas enzymes degrade molecules of pectic substances and are used to clear juices and wines. Among them we stand out poligalacturonase (PG), pectinesterase (PE) and pectinlyase (PL). These enzymes have been produced by submerged fermentation using Aspergillus niger NRRL-3122, Humicola grisea CCT-2664, Penicillium italicum IZ-1584 and Pichia canadensis CCT-2636 microrganisms in 3 different culture media (containing pectin, pectin and sucrose and pectin and glucose). Aspergillus niger has produced the best activities of exo-PG (0.73 U/mL in medium containing sucrose) and of endo-PG (56.83 U/mL in medium containing glucose). PL, through, has been produced better in medium containing glucose (0.210 U/mL) using P. canadensis and PE in medium containing just pectin as carbon source (0.076 U/mL) using H. grisea. Aqueous two-phase systems are used in the process of purifcation and fragmentation ofenzymes. There has been formed PEG/phosphate, PEG/citrate andPEG/maltodextrin systems using commercial enzymes and produced by A. niger observing the effect of molecular weight of PEG and in addition of NaCI in the purification factor (FP), yield (R) and partition coefficient (K). The commercial enzyme systems have presented more FP in the upper phase without addition of NaCI in PEG/phosphate system with a high molecular PEG weight: PEG-8000 (exo-PG with FP = 16.64 times, R = 49,1% and K = 1.14) and PEG-10000 (PE with FP=14,27 times, R = 49,1% and K=1,14; PL with FP=14,27 times, R = 42,3% and K = 0.86 and endo-PG with FP = 16.28 times, R = 53,5% and K = 0.18). Using the fermented broth of culture there has been better results in addition of NaCI in the systems PEG/citrato with PEG-3350 (PL with FP=13,61 times, R = 69,3% and K=1,93; exo-PG with FP=10,52 times, R = 53,6% and K = 0.98) and with PEG-10000 (endo-PG with FP = 4,41 times, R = 51,3% and K = 0.55) and without addition of NaCI with PEG-3350 (PE with FP = 6,31 times, R = 47,9% and K =0.62