estudos sobre enzimas hidrolíticas, com potencial para uso biotecnológico, produzidas por...

Estudos sobre enzimas hidrolíticas, com Estudos sobre enzimas hidrolíticas, com potencial para uso biotecnológico, produzidas potencial para uso biotecnológico, produzidas

por microrganismos aeróbicos e/ou anaeróbicos por microrganismos aeróbicos e/ou anaeróbicos

isolados de diferentes condições ambientais”isolados de diferentes condições ambientais”

Universidade Federal da Bahia

Pesquisador PRODOC: Luis Cesar Paulillo

Responsável Institucional: Dra Luciana Veiga Barbosa

Instituição: UFBA / Instituto de Biologia / Depto Biologia Geral

Área: Bioquímica de FungosSub-área: Bioquímica de Fungos Filamentosos

Objetivos

Teste de cepas de C. perniciosa e de T. stromaticum quanto ao potencial para produção de enzimas hidrolíticas;

Avaliar a capacidade de produção de enzimas celulolíticas e xilanolíticas de C. perniciosa e T. stromaticum ;

Escolha de uma ou mais enzimas hidrolíticas (celulase e/ou xilanase) para posterior purificação e caracterização bioquímica;

Objetivos

Aprofundar os estudos de um dos fungos isolados que possui a capacidade de crescer em uma ampla faixa de temperatura e pH e demonstrou capacidade de degradar todos os substratos testados;

Construção de um biorreator para testes de microrganismos com potencial para degradação de compostos derivados do petróleo.

Introdução

• Celulose – principal componente lignocelulose

(polímero glicose – subunidades ligadas ligações 1,4- glicosídicas• Celulases – digerem ligações

glicosídicas – CDB– região ligante ataca os domínios– Famílias ( similaridade da seq. aa domínios

catalíticos)

Resultados AlcançadosResultados Alcançados

isolado 948FC. perniciosa

Halo indicativo da degradação do substrato CMCHalo indicativo da degradação do substrato CMC

Curva de crescimento do isolado Curva de crescimento do isolado 948F em meio em meio mínimo contendo CMCmínimo contendo CMC

0,00

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0,06

0,07

0,08

24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360

Tempo (h)

Massa (

g)

Curva de atividade enzimática do isolado Curva de atividade enzimática do isolado 948F em meio mínimo contendo CMCem meio mínimo contendo CMC

-

2,0

4,0

6,0

8,0

10,0

12,0

24

48

72

96

12

0

14

4

16

8

19

2

21

6

24

0

26

4

28

8

31

2

33

6

36

0

Tempo (h)

Ati

vid

ad

e E

nzi

má

tic

a (

U/m

l x 1

0-³

)

Halo indicativo da degradação do substrato XilanaHalo indicativo da degradação do substrato Xilana

isolado 948FC. perniciosa

Curva de crescimento do isolado Curva de crescimento do isolado 948F em em meio mínimo contendo xilanameio mínimo contendo xilana

Crescimento Micelial de C. perniciosa

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360

Tempo (h)

Pes

o (

g)

Curva de atividade enzimática do isolado Curva de atividade enzimática do isolado 948F em meio mínimo contendo xilanaem meio mínimo contendo xilana

Atividade xilanolítica de C. perniciosa

0,00

0,02

0,04

0,06

0,08

0,10

0,12

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360

Tempo (horas)

Ab

sorb

ânci

a (5

50 n

m)

Bandas indicativas da Bandas indicativas da produção de enzimas produção de enzimas

celulolíticascelulolíticas M 1 2 3 4

KDa

116,0

66,2

45,0

35,0

25,0

18,4

14,4

isolado 948F

Bandas indicativas da Bandas indicativas da produção de enzimas produção de enzimas

xilanolíticasxilanolíticas

116,0

66,2

45,0

35,0

25,0

18,4

14,4

isolado 948F

Detecção de atividade Detecção de atividade celulolítica produzida pelo celulolítica produzida pelo

isolado selecionadoisolado selecionado

σ

ρµ

A B C D E F G H

isolado 948F

Identificação de isoformas de Identificação de isoformas de enzimas celulolíticasenzimas celulolíticas

1 2 3 4 5 6 7 8

isolado 948F

Halo indicativo da degradação do substrato Halo indicativo da degradação do substrato AmidoAmidoproduzido produzido T. stromaticumT. stromaticum

cepa ALF 323

Halo indicativo da degradação do substrato Halo indicativo da degradação do substrato CMC CMC produzido produzido T. stromaticumT. stromaticum

cepa ALF 323

Halo indicativo da degradação do substrato Halo indicativo da degradação do substrato xilana xilana produzido produzido T. stromaticumT. stromaticum

cepa ALF 323

Curva de crescimento do isolado Curva de crescimento do isolado ALF 323 em em meio TLE acrescido de CMCmeio TLE acrescido de CMC

Crescimento micelial de Trichoderma stromaticum

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0 24 48 72 96 120

Tempo (horas)

Pes

o (g

)

Curva de atividade enzimática do Curva de atividade enzimática do isolado isolado ALF 323 em meio TLE contendo em meio TLE contendo

CMCCMC

Atividade celulolítica de Trichoderma stromaticum

0

0,005

0,01

0,015

0,02

0,025

0 24 48 72 96 120

Tempo (horas)

Ab

sorb

ânci

a (5

50n

m)

Curva de crescimento do isolado 14Curva de crescimento do isolado 14 em meio mínimo contendo CMCem meio mínimo contendo CMC

Crecimento micelial do isolado 14

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360

Tempo (horas)

Pes

o (

g)

Curva de atividade enzimática do Curva de atividade enzimática do isolado 14isolado 14 em meio mínimo contendo em meio mínimo contendo

CMCCMC

Atividade enzimática do isolado 14

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,040

0,045

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360

Tempo (horas)

Ab

so

rbân

cia

(550n

m)

Figura 17. Atividade de enzimas do tipo celulolíticas produzidas pelo isolado 14 em meio Chaves acrescido de celulose na concentração de 0,5% (p/v).

Curva de crescimento do isolado 11 Curva de crescimento do isolado 11 em meio mínimo acrescido de fenolem meio mínimo acrescido de fenol

Variação de absorbância a 600 nm com o tempo

0,00000,01000,02000,03000,04000,05000,06000,07000,08000,0900

0 10 20 30 40

tempo (h)

Absorb

ância

Figura 18. Crescimento do isolado 11 em meio Chaves acrescido de fenol.

Cinética de degradação do substrato fenol pelo isolado 11

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 4 8 12 16 20 24 28 32 36

Tempo (h)

Concentr

ação d

e fenol (

mg/L

)

DivulgaçãoDivulgaçãoGuedes, C. E. S. Avaliação do potencial biotecnológico de

diferentes isolados de Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer, para a produção de enzimas hidrolíticas, com ênfase em celulases.

 Monografia defendida por Carlos Eduardo Sampaio Guedes, em

18/02/2005, bolsista de Iniciação Científica da FAPESB, como exigência para a obtenção do grau de Bacharel em Ciências Biológicas – Ecologia: Recursos Ambientais da UFBA.

DivulgaçãoDivulgação Ganda, I. S. ; Alvarez, R. C. ; Guedes, C. E. S.; Ximenes, E. A. ;

Costa, M. G. C. ; Bomfim, G. C. Biodegradação de celulose por Trichoderma stromaticum. Trabalho apresentado na Semana do Biológo do Instituto de Biologia da UFBA.

  Alvarez, R.C.; Ganda, I.S.; Guedes, C.E.S.; Ximenes, E. A.;

Costa, M.G.C.; Bomfim, G.C.; Cardoso, E.B; Pires, C.A ; Barbosa, L.V. Estudos de Microrganismos com potencial para uso em processos de biorremediação. Trabalho apresentado na Semana do Biológo do Instituto de Biologia da UFBA.

  Guedes, C.E.S.; Alvarez, R.C.; Ganda, I.S.; Ximenes, E. A.;

Costa, M.G.C.; Bomfim, G.C.; Barbosa, L.V.Enzimas hidrolíticas produzidas por Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer com potencial para uso biotecnológico. Trabalho apresentado na Semana do Biológo do Instituto de Biologia da UFBA.

DivulgaçãoDivulgação• Alvarez, R.C.; Ximenes, E.A.; Cardoso, E.B; Pires, C.A ;

Barbosa, L.V. Uso de Microrganismos na biorremediação. (trabalho apresentado no 49º CBG)

 • Guedes, CES; Alvarez, RC; Ganda, IS; Ximenes, E; Costa, M G C;

Bomfim, GC; Paulillo, LCMS; Barbosa, LV. Avaliação do potencial biotecnológico de diferentes isolados de Crinipellis perniciosa (Stahel) Singer para a produção de enzimas hidrolíticas, com ênfase em celulases (trabalho apresentado no 51º CBG)

• Moraes, A.A.; Ganda, I.S.; Alvarez, R. C.; Guedes, C.E.S. ; Barbosa, L.. V; Paulillo, L.C.M.S. Avaliação do potencial biotecnológico de diferentes isolados de crinipellis perniciosa (stahel) singer, para proução de enzimas hidrolíticas, com ênfase em xilanases (trabalho apresentado no 51º CBG)

DivulgaçãoDivulgação Alvarez, R.C.; Cardoso, E.; Veiga, L.V.; Moraes, A.A.;

Ganda, I.S.; Guedes, C.E.S..; Pires, C.; Paulillo, L.C.M.S. Avaliação da cinética de degradação de fenol por microrganismo com potencial para uso na biorremediação (trabalho apresentado no 51º CBG)

  Ganda, i. S..; Moraes, A.A; Alvarez,R. C. ; Guedes, C.

E. S.; Costa, M. G. C; Barbosa, L. V.; Paulillo, L.C.M.S. Avaliação da produção de enzimas hidrolíticas do tipo celulolíticas por diferentes isolados de Trichoderma stromaticum (trabalho apresentado no 51º CBG)

EquipeEquipe

Dra Luciana Veiga (IB-UFBA)Dr Laurival Vilas-Boas (IB-UFBA)Dr Luis Cesar Paulillo (Prodoc - Fapesb/UFBA)Dr Marcio Gilberto Cardoso Costa (UESC)Carlos Eduardo S. Guedes (mestrando UESC)Artur Araújo de Moraes (IC-Fapesb)Ingrid Schweter Ganda (IC- Fapesb)Rita Cajazeira Alvarez (AT- Fapesb)ColaboradoresColaboradoresDr Gonçalo Guimarães Pereira (UNICAMP)Dr Antonio Figueira (CENA/USP)