ANALISE DO POTENCIAL ENZIMÁTICO DE BACTÉRIAS ISOLADAS DE UM EFLUENTE INDUSTRIAL

ISBN 978-85-85905-19-4

Área

Iniciação Científica

Autores

Nascimento, T.M. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ) ; Neto, H.F.S. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ) ; Soares, D.W.F. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ) ; Abreu, K.V. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ) ; Oliveira, M.R.F. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ) ; Maciel, J.R.F. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ) ; Maia, S.S.V. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ) ; Matos, D.M.A. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ) ; Davi, D.M.B. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ) ; Alves, C.R. (UNIVERSIDADE ESTATUAL DO CEARÁ)

Resumo

O presente estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o potencial enzimático de bactérias isoladas de um efluente industrial, cedido pela empresa de Lubrificantes e Derivados de Petróleo do Nordeste (LUBNOR). Das cepas isoladas, 10 bactérias foram selecionadas para o presente estudo, de modo tal que todas as cepas avaliadas exibiram índice enzimático ≥ 2,0. Os resultados obtidos revelaram que as cepas são produtoras eficazes da enzima protease em meio sólido, um bioproduto obtido a partir de micro-organismos com alto grau de aplicabilidade em áreas de Biotecnologia industrial, ambiental e alimentícia.

Palavras chaves

Potencial Enzimático; Protease; Efluente Industrial

Introdução

Enzimas podem ser definidas como macromoléculas proteicas, que apresentam atividade catalítica com elevada seletividade e especificidade, responsáveis pela aceleração das reações químicas, mantendo e regulando os processos vitais. As enzimas mais estudadas são as de origem animal e vegetal, porém as enzimas de origem microbiana apresentam maior interesse nos processos biotecnológicos industriais por serem mais facilmente produzidas em larga escala via fermentação, grande variedade da atividade catalítica e fácil manipulação genética e ambiental (HAKI e RAKSHIT, 2003; FERNANDES, et. al., 2009). A indústria utiliza tradicionalmente as enzimas hidrolíticas, proteolíticas, lipolíticas ou amilolíticas (TAVARES et al., 2012). As enzimas hidrolíticas raramente requerem algum cofator, permitindo assim sua aplicação em grande variedade de condições (QUAX et al., 2013), possibilitando sua utilização no desenvolvimento de metodologias analíticas, na fabricação de produtos tecnológicos bem como no tratamento de resíduos (ITOH et al., 1990). A protease é uma enzima de elevado interesse industrial, uma vez que enzimas proteolíticas são uma classe de enzimas catalisadoras biológicas que atuam na clivagem de ligações peptídicas em outras proteínas, acelerando todas as reações químicas dentro das células. Proteases realizam diversas funções vitais, como a regulação do processamento de proteínas e dos níveis proteicos intracelulares atuando ainda na remoção de proteínas anormais ou danificadas da célula (COOPER, 2000). Este estudo foi realizado com o objetivo de avaliar o potencial enzimático para produção da enzima protease por bactérias previamente isoladas de um efluente industrial, a fim de produzi-la posteriormente em larga escala e avaliar suas potencias aplicações.

Material e métodos

Investigou-se o potencial enzimático de bactérias isoladas da água residuária da empresa LUBNOR para a produção da enzima protease. Realizaram- se análises quali-quantitativas a partir de inóculos das bactérias pré- selecionadas. O meio para produção do inóculo foi feito de acordo com Móran et. al., (2000) com modificação na concentração de NaCl (de 27 g/L para 2,7 g/L), segundo Soares (2014). O meio foi esterilizado em erlenmeyers de 250 mL com volume final de 50 mL, a 121 °C, por 15 minutos. Colônias de células bacterianas pré-selecionadas foram adicionadas aos meios de cultivo estériis, incubados em agitador rotatório de bancada a 30 ºC, 150 rpm, por 24 horas. Em seguida, adicionou-se ± 55 µL em poços previamente perfurados nas placas contendo o meio ideal para produção de protease. Todo o procedimento foi realizado em capela bacteriológica estéril e em diuplicata. As placas inoculadas foram incubadas em estufa bacteriológica a 30 ºC, por 24 e 48 horas para posterior avaliação do índice enzimático. As placas contendo o meio de cultivo para produção de protease foram feitas utilizando-se placas Petri contendo 20 mL do meio composto por 18 g/L de ágar, 10 g/L de leite em pó desnatado e 10 g/L de gelatina em pó incolor sem sabor de acordo com Orlandelli et al.,(2011) com modificações. A determinação da atividade enzimática foi avaliada mediante o cálculo do Índice Enzimático (I.E), segundo Hankin e Anagnostakis et. al.,(1975) com modificações, de acordo com a Equação 1: "I.E = " "DIÂMETRO DO HALO - DIÂMETRO DO POÇO" /"DIÂMETRO DA COLÔNIA - DIÂMETRO DO POÇO" " Equação 1" Com isso, os isolados que exibirem o maior I.E nos meios de crescimento, são os que possuem maior potencial enzimático extracelular (OLIVEIRA et al.,2006)

Resultado e discussão

Após o período de incubação, a produção da enzima protease pôde ser detectada através da produção de um halo incolor ao redor do poço onde a bactéria fora inoculada. Para a avaliação do potencial enzimático, foram selecionadas 10 bactérias para a realização dos testes os resultados encontram-se na Tabela 1. As bactérias expressaram variabilidade no potencial enzimático, havendo destaque no micro-organismo LUB 11B- 2 apresentando I.E ≥ 2,00 nas duas medidas, sendo de 7,50 no ponto de 24 horas e de 5,09 na amostra de 48 horas. Conforme a Tabela 1, sete dos micro-organismos analisados diminuíram sua atividade às 48 horas após o inóculo, dispondo de ponto ótimo às 24 horas, dentre eles: LUB 09B-1, LUB 09B-2, 11A-1, 11B-1, 11B-2, 12A-1, 12B-2. Os demais, LUB 10A-1, LUB 10A-2, LUB 12A-2, apresentaram aumento no I.E. Pode-se observar o crescimento dos halos na Figura 1. Selecionou-se apenas um resultado para ilustrar o experimento realizado.

Resultados obtidos na avaliação do potencial enzimático para a produção de protease por bactérias isoladas de efluente industrial


Halo formado após 24 horas de inoculação expressando a produção de protease pela bactéria LUB 11B-2

Conclusões

Os estudos realizados no presente trabalho permitiram concluir que todas as cepas selecionadas, isoladas do efluente cedido pela empresa Lubrificantes e Derivados de Petróleo do Nordeste (LUBNOR), foram capazes de apresentar elevado índice enzimático (I.E ≥ 2,00) para a enzima protease, uma enzima de grande interesse industrial.

Agradecimentos

À CAPES, à Universidade Estadual do Ceará (UECE), ao SisNaBio, ao NUGEN, ao LABOMAR e à LUBNOR.

Referências

COOPER, G. M. Physiology of the bacterial cell: A Molecular Approach. Sunderland: Sinauer Associates, p. 506, 2000.
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