O estudo foi conduzido para investigar a influência da concentração inicial da sacarose, a taxa da aeração e do pH na biomassa e na produção da inulinase pela Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus em um reator em batelada. A máxima atividade de inulinase, 15.29 UmL-1, foi obtida na concentração de 10 g L-1 de sacarose, no pH 5.0 e na taxa da aeração de 1 vvm. A concentração de sacarose de 20g L-1 foi apropriada para o crescimento celular, porém nesta concentração a atividade enzimática foi inibida, devido a repressão catabólica. O aumento na taxa da aeração propiciou redução da atividade enzimática, ao mesmo tempo em que não houve aumento considerável do biomassa.

The present study was conducted to investigate the influence of initial sucrose concentration, pH and aeration rate on biomass and inulinase production by Kluyveromyces marxianus var. bulgaricus in a stirred batch reactor. Maximum inulinase activity (15.29 UmL-1) was obtained at a sucrose concentration of 10 g L-1, pH 5.0 and aeration rate of 1 vvm. The 20 g L-1 sucrose concentration was suitable for cell growth; however, enzymatic activity at this concentration was inhibited due to catabolic repression. The increase in aeration rate caused a reduction in enzyme activity with no relevant biomass increase.

Três linhagens de Bacillus sp (BACRP, BACNC- 1 e BACAR) foram isoladas a partir de solo aderido em casca de mandioca. Foram utilizados amido de batata, amido de mandioca, maltodextrina e glicose como fonte de carbono, e temperaturas de crescimento de 25-55ºC, sendo que os três isolados apresentaram maior atividade específica de CGTase quando cultivados com amido de batata a 40ºC. Em pH 7,0 os isolados BACRP e BACAR apresentaram atividade específica de 4,0x 10-3 e 2,2x10-3 U/mg prot, respectivamente, quando cultivados em meios acrescidos de 2% de NaCl; em pH 10,0 suas atividades foram de 3,4x10-3 e 3,0x10-3 U/mg prot na mesma concentração de NaCl. Por outro lado, o isolado de BACNC-1 apresentou atividade específica 2,4x10-3 U/mg prot quando cultivado em pH 7,0 acrescido de 1% de NaCl, e em pH 10,0 sua atividade específica foi de 3,4x10-3 U/mg prot sem adição de NaCl. Também foi demonstrada neste trabalho que ciclodextrinas são formadas durante o processo fermentativo, e que a precipitação com acetona ou liofilização seguida de diálise foram eficientes na remoção destas CDs, eliminando sua interferência nos ensaios enzimáticos. A enzima produzida pela cepa BACAR foi purificada parcialmente liberando b-CD como produto da reação.

Three strains of Bacillus sp. (BACRP, BACNC-1 and BACAR) were isolated from soil adhered to cassava husk. CGTase specific activity for the three isolated strains was higher when cultivated at 40ºC. Potato starch, cassava starch, maltodextrin and glucose were used as carbon source and growth temperatures varied from 25 to 55ºC. The three isolates presented higher CGTase specific activity when cultivated with potato starch at 40ºC. Isolated BACRP and BACAR presented specific activity of 4.0x10-3 and 2.2x10-3 U/mg prot at pH 7.0, respectively, when cultivated in mediums added with NaCl 2%; at pH 10,0 their activities were of 3.4x10-3 and 3.0x10-3 U/mg prot, respectively, in the same concentration of NaCl. On the other hand, the isolated BACNC-1 presented activity specific of 2.4x10-3 U/mg prot when cultivated at pH 7.0 added of NaCl 1%, and at pH 10.0 the specific activity was of 3.4x10-3 U/mg prot without NaCl addition. This work also showed the presence of cyclodextrins formed during fermentation process and that precipitation with acetone or lyophilization followed by dialysis was efficient at removing CDs (cyclodextrins), thus, eliminating interference in the activity assays. The enzyme produced by the BACAR strain was partially purified and β-CD was liberated as a reaction product.

Ciclodextrina glicosiltransferase (EC 2.4.1.19) é uma enzima que produz ciclodextrinas a partir de amido via transglicosilação intramolecular. Uma cepa de Bacillus alcalofílico, isolada de cascas de mandioca, foi identificada como Bacillus licheniformis. A produção de CGTase por esta cepa foi melhor quando amido de batata foi utilizado como fonte de carbono, seguido por amido de mandioca e amilopectina. Glicose e amilose, por outro lado, atuaram como repressor de síntese desta enzima. Quando o cultivo foi suplementado com íons sódio e teve o pH ajustado entre 6,0 e 9,0, o microrganismo manteve a capacidade de crescimento e de produção da enzima. Este dado é interessante pois contraria o conceito de que microrganismos alcalofílicos não apresentam crescimento nesta faixa de pH. Após ultrafiltração-centrifugação, uma proteína de 85,2 kDa com atividade de CGTase foi isolada. Esta proteína foi identificada em placas contendo amido e fenolftaleína. A determinação da temperatura ótima mostrou atividades mais elevadas em 25ºC e 55ºC, indicando a possível presença de mais de uma CGTase no filtrado de cultura. Valores de Km e Vmax foram 1,77 mg/mL e 0,0263 U/mg proteína, respectivamente, usando amido de batata como substrato.

Cyclodextrin glycosyltransferase (EC 2.4.1.19) is an enzyme that produces cyclodextrins from starch via an intramolecular transglycosylation reaction. An alkalophilic Bacillus strain, isolated from cassava peels, was identified as Bacillus licheniformis. CGTase production by this strain was better when potato starch was used as carbon source, followed by cassava starch and amylopectin. Glucose and amylose, on the other hand, acted as synthesis repressors. When the cultivation was supplemented with sodium ions and had the pH adjusted between 6.0 and 9.0, the microorganism maintained the growth and enzyme production capacity. This data is interesting because it contradicts the concept that alkalophilic microorganisms do not grow in this pH range. After ultrafiltration-centrifugation, one protein of 85.2 kDa with CGTase activity was isolated. This protein was identified in plates with starch and phenolphthalein. Determination of the optimum temperature showed higher activities at 25ºC and 55ºC, indicating the possible presence of more than one CGTase in the culture filtrate. Km and Vmax values were 1.77 mg/mL and 0.0263 U/mg protein, respectively, using potato starch as substrate.

A produção de renina microbiana por Mucor miehei foi estudada através de Fermentação Submersa e em Estado Sólido. O objetivo deste trabalho foi verificar o efeito de diferentes fontes de carbono e nitrogênio, utilizando Fermentação Submersa e da adição de caseína utilizando Fermentação em Estado Sólido na produção da renina microbiana. Os picos de biomassa foram de 6,7; 8,1 e 8 g/L e atividade enzimática de 1.066; 857 e 480 Unidades Soxhlet (U.S.) para as concentrações de glicose: 18, 25 e 35 g/L respectivamente. Em frascos aletados, os picos de biomassa foram de 6,7; 8,3 e 10 g/L e atividade enzimática de 648, 279 e 300 U.S., para a mesma concentração de glicose. Quando se utilizou Proflo (Farinha de semente de algodão, Traders ®) e Água de Maceração de Milho os picos de atividade enzimática foram de 667 e 923 U.S., respectivamente. Nos experimentos utilizando Fermentação em Estado Sólido com a adição de HCl 0,2 N a máxima atividade enzimática foi de 414 U.S. e, quando utilizou-se caseína (1 e 2 gramas), verificou-se valores mais altos de atividade: 966 e 1117 U.S respectivamente. Os resultados sugerem que o aumento na concentração de glicose afeta a síntese da enzima e que a caseína é um importante fator na indução neste processo. Fermentação em Estado Sólido pode ser considerada uma boa opção para a produção de renina.

The aim of this work was to study the effect of carbon and nitrogen sources in submerged fermentation, and the casein effect on solid-state fermentation on rennin production by Mucor miehei. Biomass peaks reached 6.7; 8.1 and 8 g/L and enzymatic production peaks of 1,066; 857 and 480 Soxhlet Units (S.U.) for glucose concentration of 18; 25 and 35 g/L respectively. Flasks with baffles showed biomass peaks of 6.7; 8.3 and 10 g/L and enzyme activity peaks of 648; 279 and 300 S.U. for the same glucose concentration. The values of 923 and 667 S.U. were obtained when corn steep liquor and Proflo (Cottonseed Nutrients from Traders ®) were used. In SSF system the enzymatic activities were 414, 264 and 167 S.U., when using HCl 0.2 N, 0.3 N and 0.4 N respectively. SSF experiments using 1 and 2 g of casein/gram wheat bran (10% moisture) showed an increase in the enzymatic production (966 and 1,117 S.U.). The results suggested that increase in glucose concentration affected the enzyme synthesis, and casein was the prime factor in the enzyme synthesis induction. SSF showed to be a good system for rennin production.

Rhizopus stolonifer foi cultivado em meio de farelo de trigo para produzir uma xilanase alcalina celulase-free. Uma amostra parcialmente purificada desta enzima foi obtida após cromatografia de exclusão molecular em Sephacryl S-200 HR. A temperatura ótima de hidrólise determinada (45º C) está dentro do intervalo citado na literatura (45º C a 60º C) para xilanases microbianas. Quanto ao pH ótimo, a amostra obtida apresentou atividades máximas em pH 6,0 e 9,0. Estes dados diferem da literatura, uma vez que o pH ótimo citado para a maioria das xilanases estudadas varia entre 4,0 e 5,5. De acordo com os estudos cinéticos realizados, a xilanase apresentou maior Vmax em pH 9,0 (0,87 µmol/mg proteína) e menor Km em pH 6,0 (7,42 mg/mL). Os dois pHs ótimos determinados podem indicar a presença de isoformas desta enzima. Estes dados são interessantes pelo fato de que enzimas xilanolíticas alcalinas celulase-free podem ser utilizadas para o biobranqueamento da polpa na indústria de papel.

Rhizopus stolonifer was cultivated in wheat bran to produce a cellulase-free alkaline xylanase. The purified enzyme obtained after molecular exclusion chromatography in Sephacryl S-200 HR showed optimum temperature as 45º C and hydrolysis pHs optima as pH 6.0 and 9.0. Xylanase presented higher Vmax at pH 9.0 (0.87 µmol/mg protein) than at pH 6.0 and minor Km at pH 6.0 (7.42 mg/mL) than at pH 9.0.

O bioacúmulo de minerais, a fixação de nitrogênio e a concentração de pigmentos em Azolla caroliniana foram estabelecidos sob estresse nutritivo. As culturas foram mantidas em frascos de poliestireno, utilizando gradiente de fosfato entre 10-7 e 10-3 mol.L-1. Os minerais (P, S, B e Sn) foram quantificados por espectrometria de emissão ótica com plasma de acoplamento induzido e o teor de nitrogênio pelo método de Kjeldahl. A atividade da nitrogenase foi determinada pela reação de redução do acetileno e as concentrações de pigmentos foram determinadas por fotometria nos extratos metanólicos acidificados. A absorção de macronutrientes (N, P, S) mostrou-se relacionada ao suprimento de fósforo, enquanto a absorção de micronutrientes (B e Sn) não sofreu este efeito. A seletividade mineral demonstra a potencialidade da A. caroliniana como biofertilizante. Para concentrações de fósforo abaixo de 10-5mol.L-1, a razão das clorofilas/antocianinas diminuiu, causando o avermelhamento do vegetal. Este comportamento de A. caroliniana poderia ser empregado para o biomonitoramento da disponibilidade de fósforo no ambiente.

Mineral bioaccumulation, N2 fixation and pigment accumulation of A. caroliniana were established under nutritional stress. Cultures were conduced in polystyrene flasks using phosphate gradient between 10-7 and 10-3mol.L-1. Minerals (P, S, B, and Sn) were quantified by induced coupled plasma and total nitrogen by Kjeldhal methodology. Nitrogenase activity was determined by the reaction of acetylene reduction and pigments were photometrically determined in acidified methanolic extracts. Macronutrients uptake (N, P, S) were shown to be related to phosphorus supplements and micronutrient absorption (B and Sn) was independent of phosphorous supplements. Mineral selectivity showed that A. caroliniana can act as biofertilizer. Phosphorus concentration below 10-5mol.L-1 decreased the ratio chlorophylls/anthocyanins causing reddening of the plant. This behaviour of A. caroliniana could be used for biomonitoring environmental phosphorus availability.

Este trabalho apresenta novos dados sobre inibidores naturais de papaína. O látex fresco de frutos verdes de Carica papaya foi coletado pela manhã em plantações da região de Araraquara, SP, Brasil e imediatamente transportado ao laboratório em banho de gelo. Três frações com efeito inibitório da atividade esterásica da papaína foram isoladas a partir do látex fresco, através de diálise, filtração em Sephadex G-25 e cromatografia em SP-Sephadex C-25. As frações isoladas identificadas como inibidores I e II, mostraram reação negativa à ninidrina; entretanto, a fração identificada como P-III mostrou reação positiva. Dados cinéticos revelaram inibição não-competitiva (inibidor I) e incompetitiva (inibidores II e P-III).

Studies were carried out to natural papain inhibitor from papaya latex. Fresh latex from green fruits of Carica papaya was collected and immediately transported in ice bath to the lab, from which three fractions with inhibitor effect of esterase papain activity were isolated by latex dialysis, Sephadex G-25 gel filtration and ionic exchange chromatography in SP-Sephadex C-25. The isolated fractions, identified as inhibitors I and II, showed a negative reaction with ninhydrin; however, the fraction identified as P-III showed positive reaction with ninhydrin. Kinetics data showed non-competitive inhibition (inhibitor I) and uncompetitive (inhibitors II and P-III).

Estudou-se a produção de CGTase por uma nova cepa de Bacillus alkalophilic CGII, isolada de água residuária de uma fecularia de mandioca, durante cultivo em meio composto de 1,5% de amido, 1,5% de fonte de nitrogênio e 1% Na2CO3. A atividade enzimática foi alta quando se utilizou amido, maltodextrina e galactose como fontes de carbono. Quando se utilizou glicose no meio de cultivo não se observou produção da enzima. Atividade enzimática alta (88,6 U/mL) e melhor crescimento foram obtidos quando se aumentou a aeração. A caracterização da enzima mostrou um pH ótimo de 8,0 e temperatura ótima de 55ºC sendo que a enzima sofreu uma pequena ativação por Mg+ e Ca++. A enzima foi fortemente inibida por Hg+ e Cu+.

GCTase production by a new strain of Bacillus alkalophilic CGII isolated from Brazilian wastewater of manioc flour industry was examined. The growth medium used was composed by 1.5% starch, 1.5% nitrogen and 1% Na2CO3. Higher activity was obtained with starch, maltodextrin and galactose. When glucose was added to the medium, no enzyme production was observed. High enzyme activity and growth were reached when aeration was increased (88.6 U/mL). The enzyme characterization showed an optimum pH and temperature 8.0 and 55ºC for starch hydrolyses, respectively. Mg+ and Ca++ showed small activation; however, Hg+ and Cu+ showed a strong enzyme inhibition.

Humicola grisea var. thermoidea produz duas formas de xilanase extracelular. A componente forma 1 foi purificada usando o método de eletroeluição devido à baixa produção desta enzima extracelular. A aparente massa molar foi determinada 61,8 kDa por SDS-PAGE.

Humicola grisea var. thermoidea produces two forms of extracellular xylanase. The component form 1 was purified using the electroelution method, due to the very small production of this extracellular enzyme. The apparent molecular mass was 61.8 kDa by SDS-PAGE.

No presente trabalho apresenta-se um método de cristalização da papaína oriunda do látex fresco de mamão, o qual apresenta uma alta produtividade em relação aos métodos previamente descritos. A metodologia aqui descrita não envolve o uso de reagentes sulfidrílicos, a papaína foi obtida de forma praticamente pura, apresentando uma simples banda quando submetida a eletroforese, e com propriedades idênticas àquelas obtidas por outros métodos. A atividade específica foi determinada utilizando Z-gly-pNP e BAEE como substrato. A papaína obtida por essa metodologia, sem uso de substâncias tais como cisteína e ditiotreitol, apresenta-se na forma de um complexo com inibidores naturais, os quais podem ser removidos por diálise.

In the present study we wish to report a method of crystallizing papain from fresh papaya latex which gave higher yields than previously reported. This method does not involve the use of sulphydryl reagents. The papain thus obtained is practically pure and shows a single band when submitted to electrophoresis on polyacrylamide gel, and is identical to the papain obtained by other methods. In routine enzymatic assays, specific activity was measured using Z-gly-pNP and BAEE as substrates. Papain crystallized by this method, without the use of high concentrations of salts or thiol-containing substances such as cysteine and dithiothreitol, is obtained in the form of a complex with natural inhibitors existent in latex which can be removed by dialysis.