Estudo da produção e caracterização de queratinase produzida por Bacillus sp. LM-21 isolado de águas residuárias de abatedouro de frangos

Abstract

O principal constituinte das penas é a queratina, composta por uma longa cadeia polipeptídica e insolúvel. As penas constituem o principal subproduto das indústrias de processamento de frangos e por serem ricas em aminoácidos, podem ser utilizadas como suplemento proteico em ração animal. Todavia, as penas não podem ser degradadas por proteases comuns, mas sim por enzimas denominadas queratinases. A crescente preocupação com o meio ambiente, aliada à bioconversão de resíduos queratinosos, estimulam o isolamento e estudo de micro-organismos produtores de enzimas queratinolíticas. O objetivo deste trabalho foi estudar a estirpe Bacillus sp. LM-21, analisando sua potencialidade em sintetizar enzimas queratinolíticas e degradar penas de frango. Bacillus sp. LM-21 foi isolado de águas residuárias de abatedouro de frangos e identificado por sequenciamento de DNA. Posteriormente, foi realizada a caracterização enzimática da queratinase obtida. As condições ótimas para produção de queratinase foram 35°C, 150 rpm e 1% de penas, com pH inicial de 7,4 e 2% (m/v) de inóculo, cuja atividade queratinolítica foi de 48,5 U/mL (72 horas de cultivo). Maior atividade proteolítica (346,24 μg/mL - 96 horas de cultivo) e maior porcentagem de degradação de penas (100%) também foram observadas nestas condições. Maior crescimento celular (13,40 UFC/mL - 96 horas de cultivo) e concentração de proteínas (7,448 mg/mL) foram obtidos nas condições de 35°C, 150 rpm e 3% de penas. Na caracterização da enzima bruta foram avaliadas a influência do pH (4,0 - 10,0), temperatura (30 - 70°C) e algumas substâncias, sendo elas: BaCl22H2O; CaCl2; CuSO45H2O; FeCl36H2O; HgCl; MgCl26H2O; MnSO4H2O (5 mM); Triton (0,1% - v/v), Tween (0,1% - v/v), Dimetilsufóxido - DMSO (1% - v/v), Isopropanol (1% - v/v), ácido etilenodiamino tetra-acético - EDTA (5 mM - m/v) e Mercaptoetanol (0,1% - v/v). Para valores de pH inferiores a 6,0 a enzima não...