Produção de protease pela actinobactéria Streptomyces capoamus isolada da rizosfera de Caesalpinia pyramidalis da caatinga

Abstract

A produção de enzimas de importância biotecnológica por microrganismos, incluindo as actinobactérias, vem ganhando destaque devido a sua alta utilização no mercado. O objetivo deste trabalho foi determinar as condições ótimas para produção de protease por Streptomyces capoamus isolada da rizosfera de Caesalpinia pyramidalis, bem como purificar, caracterizar parcialmente e avaliar a atividade antimicrobiana de uma protease. Inicialmente, as fontes de carbono (gelatina, farinha de trigo integral, soro de leite bovino, farinha de soja e pó da folha de macaxeira) foram avaliadas a fim de determinar o melhor substrato para produção de proteases. A atividade proteolítica nos filtrados metabólicos foi avaliada utilizando azocaseína como substrato. A fim de otimizar as condições de produção, realizou-se dois planejamentos fatoriais em delineamento composto central com pontos rotacionais (DCCR), avaliando a concentração da fonte de carbono, temperatura e pH. Para a purificação de protease, o extrato bruto do filtrado metabólico foi submetido à cromatografia de troca iônica em matriz DEAESephadex A25. A protease purificada foi avaliada quanto à massa molecular nativa, temperatura ótima, pH ótimo, estabilidade frente ao aquecimento e diferentes valores de pH e susceptibilidade a inibidores enzimáticos. Também foi avaliada a atividade antimicrobiana da protease. O pó da folha de macaxeira mostrou-se a melhor fonte de carbono para a produção de proteases. Os resultados de DCCR indicaram que as condições para produção dessas enzimas pelo isolado estudado são pH 7,5, temperatura 40 °C e concentração de pó da folha de macaxeira a 2%. Apresentou atividade proteolítica 33,7 U/mg. Cromatografia de gel filtração de P2 revelou um único pico proteico, de massa molecular nativa de 14 kDa, revelando a homogeneidade da preparação. A protease presente em P2 apresentou temperatura ótima de 65 °C e pH ótimo 8,0. A enzima foi estável quando incubada em uma ampla faixa de pH e aquecida até 60oC. A atividade proteolítica de P2 foi inibida principalmente por DTT, sugerindo a presença de pontes dissulfeto importantes para manutenção da estrutura funcional da enzima. A protease mostrou uma boa resistência ao agente desnaturante SDS, tendo a atividade reduzida em apenas 29%. P2 não apresentou atividade antimicrobiana. Em conclusão, S. capoamus isolada C. pyramidales foi capaz de produzir protease, sendo a melhor fonte de carbono o pó de folha de macaxeira. Uma protease termoativa e alcalina de aproximadamente 14 kD.