Do Lógico ao Abstrato: A Ciência no Cotidiano
23 a 28 de outubro de 2017
Trabalho 7695
| ISSN | 2237-9045 |
|---|---|
| Instituição | Universidade Federal de Viçosa |
| Nível | Graduação |
| Modalidade | Pesquisa |
| Área de conhecimento | Ciências Biológicas e da Saúde |
| Área temática | Bioquímica |
| Setor | Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular |
| Bolsa | PIBIC/CNPq |
| Conclusão de bolsa | Sim |
| Apoio financeiro | CNPq, FAPEMIG |
| Primeiro autor | Ana Maria dos Santos Camargos |
| Orientador | VALERIA MONTEZE GUIMARAES |
| Outros membros | Rafaela Zandonade Ventorim |
| Título | Avaliação do efeito de compostos fenólicos na atividade de xilanases termoestáveis derivadas de Orpinomyces PC-2 |
| Resumo | Xilanases (E.C. 3.2.1.8) são enzimas que atuam na hidrólise aleatória de ligações internas β-1,4 da cadeia principal de xilana, o polissacarídeo hemicelulósico mais abundante da parede celular vegetal. Estas enzimas têm sido empregadas em diversas aplicações biotecnológicas, como bioconversão de material lignocelulósico para a produção de bioetanol e branqueamento de celulose na indústria do papel. No entanto, nestes processos podem ser gerados compostos mono ou polifenólicos derivados da lignina, que atuam como inibidores de xilanases. Dentre esses, o ácido tânico foi descrito como altamente inibidor e, a vanilina, como o principal composto liberado após degradação da lignina. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de compostos fenólicos na atividade de quatro xilanases derivadas do gene xynA de Orpinomyces (SWT, SM2, SWT_T30 e SM2_T30). As xilanases SWT_T30 e SM2_T30 foram obtidas por mutagênese sítio-dirigida, pela deleção do resíduo T30, a partir dos genes que codificam as xilanases SWT e SM2 (V108A;A199T), respectivamente. A expressão destes genes em E.coli permitiu obtenção de concentrações elevadas de xilanases solúveis e ativas. As quatro enzimas foram avaliadas quanto à estabilidade térmica à 50°C e apresentaram valores de meia-vida de 2.3, 10.9, 29.5 e 20.8 horas, respectivamente, sendo que SM2 e SM2_T30 mantiveram 90% de atividade após 4 horas de incubação. O efeito dos compostos fenólicos monoméricos (ácidos gálico, cumárico e ferúlico, e vanilina) na atividade enzimática foi avaliado nas concentrações 2.5, 5 e 10 mM; e polimérico (ácido tânico) 0,5 mM. Os ácidos gálico e cumárico, ambos à 10 mM, exerceram uma diminuição mais acentuada da atividade enzimática de SWT e SWT_T30. A enzima SM2 foi inibida por ácido gálico nas concentrações de 5 e 10 mM e apresentou menor atividade na presença de vanilina. SM2_T30 apresentou menor atividade na presença de ácido gálico 10 mM e foi a única enzima com redução da atividade na presença de ácido ferúlico. Esses resultados indicam que a atividade das xilanases foi pouco influenciada pelos fenólicos monoméricos. Por outro lado, todas as enzimas perderam cerca de 75% da atividade na presença de ácido tânico 0,5 mM, destacando o potencial altamente inibidor desse composto. Por fim, verificou-se que o ácido gálico promoveu redução mais acentuada na atividade, comprometendo o comportamento cinético das xilanases, sendo utilizado para os ensaios de inibição enzimática. Os resultados indicam a ocorrência de inibição não-competitiva, conforme também descrito na literatura, sinalizando a possível interação dos compostos fenólicos com resíduos de aminoácidos localizados na superfície da enzima. Assim, as propriedades exibidas por estas xilanases, como baixa susceptibilidade ao efeito inibitório de compostos fenólicos monoméricos, associada a alta termoestabilidade, destacam seu potencial para aplicações biotecnológicas, principalmente nas indústrias de papel e celulose e de bioetanol. |
| Palavras-chave | xilanases, compostos fenólicos, inibição enzimática |
| Forma de apresentação..... | Oral, Painel |