Produção e caracterização bioquimica de monoacilglicerol lipase microbiana e aplicação de lipases na hidrolise e esterificação enzimatica

Um mil duzentas e oitenta e cinco linhagens de microrganismos foram isoladas de amostras de solo, frutas, resíduos industriais e testados quanto a capacidade de hidrolisar glicerídeos. Oito linhagens de Fungos foram relacionadas preliminarmente como produtoras de enzimas lipolíticas. Entre estas, uma linhagem identificada como Trichoderma sp apresentou alta produção de lipase. A enzima lipolítica de Trichoderma sp hidrolizou as ligações éster de monoleína, dioleína e do substrato paranitrofenillaurato. A enzima pode ser classificada como uma lipase (glicerol-mono éster hidrolase E.C. 3.1.1.23). Estudou-se a produção de lipase extracelular pela linhagem selecionada de Trichoderma sp e a enzima foi purificada através de fracionamento com sulfato de amônio, cromatografia em coluna de DEAE-celulose e CM-celulose. A enzima purificada foi caracterizada e apresentou atividade ótima em pH 5.6 a 40 – 45°C. A atividade enzimática foi severamente afetada pela presença de MgSO4, MnSO4, FeSO4, na concentração de 1 mM de sal em relação ao volume final da mistura de reação, enquanto que KCl, CaCl2, NiSO4, inibiram moderamente a atividade de lipase.O reagente cisteína na concentração de 1 mM em relação ao volume final da mistura de reação inibiu significativamente a atividade enzimática. Verificou-se que a lipase de Trichoderma sp hidrolisa eficientemente monoleína e paranitrofenillaurato. A enzima não tem afinidade por trioleína. A hidrólise de óleo de oliva por via enzimática foi estudada utilizando-se lipases combinadas. Foi verificado que o sistema composto de lipase de Cândida rugosa e lipase de Penicillium sp hidrolisou 95,9% do óleo com o tempo de reação de 20 horas. A esterificação enzimática de ácido graxo e glicerol por lipase de Penicillium sp foi examinada e verificou-se que a enzima esterificou cerca de 71% de monoglicerídeo após 40 horas de reação.Abstract: The screening of lipase producing microorganisms was performed using 1,283 strains of microorganism which were isolated from samples of soil, fruits, and industrial residues. It was found that eight strains of fungi produced high activity of extracellular lipase and one of them produced exceptionally high lipase activity. This strains was identified as Trichederma sp, and he lipase from the strain hydrolised only monoolein, diolein and p-nitrephenyl laurate. For this reason, the lipase was classified as monoglyecride lipase (monoacylglycerol lipase E.C. 3.1.1.23). The lipase from Tric:hederma sp, was produced by solid state fermentation and submerse fermentation. The enzyme extracts were purified by fractionation with ammonium sulfate, DEAE-cellulose and CM-cellulose column chromatography. The purified enzyme was e:haracteri2ed and found that optimum pH and temperature were 5.6 and 40-45°C. MgSO4, MnSO4 and FeSO4, 1 mM, markably inhibited enzyme activity and KCl, CaCl2 and NiS04, 1 mM, slightly inhibited, Cysteine 1 mM significantly inhibited the enzyme activity. The enzyme also efficiently hydrolised monoolein and p-nitrophenyl laurate but not triolein. It was studied a combined enzyme system, which was a mixture of triacylglycerol lipase (from Candida ruqosa) and monoacylglycerol lipase (from Penicillium sp.), for hydrolyses of olive oil. It was found that the combined enzyme system was able to hydrolyse 95.9% the oil, when the reaction time was 20 hours. Enzymatic esterification using glycerol and fatty acid by lipase from Penicillium sp was also examined. It was found that the reaction system esterified 71% monoglyceride after 40 hours of reaction time