Celulases e hemicelulases de espécies endofíticas de Acremonium

Abstract

Duas espécies do fungo Acremonium (Acremonium zeae EA0802 e Acremonium sp. EA 0810) foram estudadas quanto ao potencial de produção de celulases com atividade de hidrólise de papel de filtro (FPases), endoglicanases, [Beta]-glicosidases, xilanases, [alfa]-galactosidases, [alfa]-arabinofuranosidases e [Beta]-xilosidases. Os fungos foram cultivados em cultura submersa (CS) contendo L-arabinose, D-xilose, xilana oat spelt, bagaço de cana ou palha de milho como fonte de carbono e alíquotas diárias foram analisadas em relação à produção enzimática durante 23 dias. Também foi verificada a produção de enzimas por estes fungos em fermentação no estado sólido (FES) utilizando como fonte de carbono e suporte bagaço de cana ou palha de milho sendo as análises realizadas em intervalos de 3 dias durante 39 dias. As maiores quantidades de FPase, endoglicanase e xilanase foram produzidas quando Acremonium sp. EA0810 e Acremonium zeae EA0802 foram cultivados em cultura submersa com bagaço de cana e palha de milho como fonte de carbono. Acremonium sp. EA0810 destacou-se na produção de [Beta]-glicosidase quando cultivado em cultura submersa contendo D-xilose como fonte de carbono. Acremonium zeae EA0802 apresentou maiores atividades das enzimas [alfa]-arabinofuranosidase e [alfa]-galactosidase quando cultivado em cultura submersa contendo xilana como fonte de carbono. FPase, endoglicanase, [Beta]-glicosidase e xilanase do fungo Acremonium sp. EA0810 apresentaram pH e temperatura ótimos de 6.0, 55 °C; 5.0, 70 ºC; 4.5, 60 °C e 6.5, 50 °C respectivamente. a-Arabinofuranosidase e [alfa]-galactosidase de Acremonium zeae EA0802 apresentaram pH e temperatura ótimos de 5.0, 60 °C e 4.5, 45 °C, respectivamente. Extratos enzimáticos contendo atividade de endoglicanase e xilanase foram analisados por zimogramas revelando a presença de apenas uma forma de cada uma destas enzimas. As características bioquímicas da enzima endoglicanase foram adequadas para uso industrial.

Two Acremonium species (Acremonium zeae EA0802 and Acremonium sp. EA0810) were examined in relation to their ability to produce cellulases (FPases), endoglucanases, [Beta]-glucosidases, xylanases, [alfa]-galactosidases, [alfa]-arabinofuranosidases and [Beta]-xylosidases in different carbon sources. The fungi were cultivated in submerged culture containing L-arabinose, D- xylose, oat spelt xylan, sugar cane bagasse or corn straw as a carbon source and aliquots were analyzed daily for a period of 23 days to verify enzyme production. Enzyme production in solid state fermentation utilizing sugar cane bagasse or corn straw as a carbon source and support was also tested. In this case, enzyme production was analyzed at 3 day intervals for a period of 39 days. The highest FPase, endoglucanase and xylanase activities were obtained when Acremonium sp. EA0810 and Acremonium zeae EA0802 were cultivated in submerged culture containing sugar cane bagasse and corn straw as a carbon source. Acremonium sp. EA0810 show the highest [Beta]-glucosidase activity when it was cultivated in submerged culture using D-xylose as carbon source. Acremonium zeae EA0802 exhibit greatest [alfa]-arabinofuranosidase and [alfa]-galactosidase activities when it was cultivated in submerged culture utilizing xylan as a carbon source. FPase, endoglucanase, [Beta]- glucosidase and xylanase from Acremonium sp. EA0810 were found to have optimum pH and temperatures of 6.0, 55 °C; 5.0, 70 ºC; 4.5, 60 °C and 6.5, 50 °C, respectively. [alfa]-arabinofuranosidase and [alfa]-galactosidase from Acremonium zeae EA0802 have optimum pH and temperatures of 5.0, 60 °C and 4.5, 45 °C, respectively. An enzymatic extract containing endoglucanase and xylanase activities was submitted to a zymogram analyze and one form of each enzyme was detected. Endoglucanase biochemical characteristics are appropriate for industrial application.