Production and action pattern of inulinase from Aspergillus Niger-245: hydrolysis of inulin from several sources

Abstract

Uma linhagem de Aspergillus niger isolada de amostras de solo mostrou grande capacidade de produzir inulinase extracelular. Embora a enzima tenha sido sintetizada na presença de monossacarídeos, sacarose e melaço de cana, a produtividade foi significativamente maior (p<0.01) quando o microrganismo foi inoculado em meios formulados com extrato de dália e inulina pura, como fontes de carbono. em relação à fonte de nitrogênio, os melhores resultados foram obtidos com caseína e outras fontes de nitrogênio proteico, comparativamente ao nitrogênio mineral. Entretanto, somente foi encontrada significância (p<0.01) entre a produtividade obtida nos meios preparados com caseína e sulfato de amônia. O pH ótimo da enzima purificada foi localizado entre 4.0 e 4.5 e a temperatura ótima a 60ºC. Quando tratada por 30 minutos nesta temperatura nenhuma perda de atividade foi observada. A enzima mostrou capacidade de hidrolisar sacarose, rafinose e inulina, da qual liberou apenas unidades de frutose, mostrando, portanto, um mecanismo de exo-ação. Atuando sobre inulinas de diversas fontes, a enzima mostrou maior velocidade de hidrólise sobre o polissacarídeo da chicória, comparativamente, às inulinas de raízes de dalia e alcachofra.

A strain of Aspergillus niger isolated from soil samples showed great capacity to produce extracellular inulinase. Although the enzyme has been synthesized in presence of monosaccharides, sucrose and sugar cane molasse, the productivity was significantly higher (p<0.05) when the microorganism was inoculated in media formulated with dahlia extract and pure inulin, as carbon sources. With regard to the nitrogen source, the best results were obtained with casein and other sources of proteic nitrogen, comparatively to the mineral nitrogen. However, statistic significance (p<0.01) only was found between the productivity obtained in the medium prepared with casein and ammonium sulphate. The optimum pH of the purified enzyme for inulin hydrolysis was found between 4.0 and 4.5 and the optimun temperature at 60oC. When treated by 30 minutes in this temperature no loss of activity was observed. The enzyme showed capacity to hydrolyse sucrose, raffinose and inulin from which it liberated only fructose units showing, therefore, an exo-action mechanism. Acting on inulins from several sources, the enzyme showed larger hydrolysis speed on the polissaccharide from chicory (Cichorium intibus), comparatively, to the inulins from dahlia (Dahlia pinnata) and Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) roots.