Bg10: a novel metagenomics alcohol-tolerant and glucose-stimulated GH1 ß-glucosidase suitable for lactose-free milk preparation

• Processo: 16/23671-6
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Publicações científicas - Artigo
• Data de Início da vigência: 01 de fevereiro de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de julho de 2017
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos
• Beneficiário: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos
• Instituição Sede: Faculdade de Ciências Agrárias e Veterinárias (FCAV). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de Jaboticabal. Jaboticabal , SP, Brasil
• Assunto(s): Lactase Biocombustíveis
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: Biofuel | food industry | Lactase | metagenomic | ß-glucosidase | Enzimas de interesse agro-industrial

Resumo

Novas ß-glicosidases tolerantes ao seu produto (glicose) ou ao etanol são grandemente desejáveis para tornar processos industriais mais economicamente competitivos e eficientes. Desta forma, este trabalho descreve a caracterização in silico/in vitro da Bg10, uma ß-glicosidase homodimérica de origem metagenômica que exibe uma Vmax de 10,81 ± 0,43 µM min-1, Kcat de 175,1± 6,91 min-1, e Km de 0,49 ± 0,12 mM, em pH neutro incubado a 37°C (utilizando pNP-ß-D-glicopiranosideo como substrato), retendo mais de 80% de atividade entre as respectivas faixas de pH e temperatura: 6.5-8.0 e 35-40°C. A enzima se mostrou estimulada por seu produto (glicose) e, consequentemente, a atividade da Bg10 frente a concentrações de 50 e 100 mM de glicose foi aumentada em 36,8% e 22%, respectivamente, enquanto que metade de sua atividade ótima foi retida à 350 mM. Além disto, a Bg10 foi capaz de hidrolisar amostras de lactose à taxas de 55% (amostras de leite) e 100% (açúcar purificado) quando respectivamente incubadas em baixa (6°C) e ótima (37°C) temperaturas, sugerindo a possibilidade de uma posterior otimização da reação para produção de laticínios isentos de lactose. Além disto, a enzima foi capaz de hidrolisar completamente 40 mM de cellobiose em uma hora, e foi tolerante a concentrações etílicas de até 500 mM (86% de atividade), enquanto que 1 M de etanol ainda resultou em uma retenção de 41% de atividade, o que pode ser interessante para a produção de biocombustíveis. (AU)