Abstract

Cyclodextrins (CDs) are maltooligosaccharides produced from starch by cyclodextrin glycosyltransferase (CGTase) enzyme. This research aimed at establishing method for strains selection for CGTase production and enzyme purification. The microorganisms were selected from 53 analyses of starch cultures soils on plates containing specific culture medium for strains selection that produce CGTase. The enzymes were obtained by culturing these microorganisms in liquid medium. The enzyme activity was determined with photospectrometric methods and precipitation with trichloroethylene. The strain isolated from oat soil was the one that showed the highest activity [0.1864 µmol of s-CD (min mL)-1]. This strain was used for enzyme production in laboratory scale and purification by biospecific affinity chromatography. The strain selected in this research opens new perspectives for enzymes production and CDs in industrial scale.

Highlights

  • As ciclodextrinas (CDs) são oligossacarídeos cíclicos, constituídos de seis (α-ciclodextrina), sete (β-ciclodextrina), oito (γ-ciclodextrina) ou mais unidades glicopiranosil, unidas por ligação α-(1,4)

  • Estudos têm demonstrado que somente em quantidades negligenciáveis de CDs e seus complexos são capazes de permear membranas lipofílicas, tal como mucosa gastrintestinal e pele (Del Valle, 2004; Duchêne e Loftsson, 2007)

  • NOMOTO, M. et al Purification and characterization of cyclodextrin glucanotransferase from an alkalophilic bacterium of Taiwan

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Summary

Seleção de microrganismos produtores de CGTase

Para a seleção dos microrganismos produtores de CGTase, foram feitas 53 análises de 14 amostras de solos de culturas que contêm amido, coletadas no município de Maringá e região noroeste do Estado do Paraná, tais como: solos de plantações de milho, batata, mandioca, soja, trigo, sorgo, aveia e canola. A técnica de ‘screening’, para isolar microrganismos produtores de CGTase, foi baseada no meio de Nakamura e Horikoshi (1976), para cepas alcalofílicas, conforme Tabela 1. Este meio foi suplementado com corante a fim de facilitar a detecção das referidas cepas, pois o corante forma complexo com a CD, e um halo claro é formado ao redor das colônias de microrganismos produtores de CGTase. Posteriormente, um volume apropriado destas suspensões foi inoculado superficialmente em placas que contêm o meio de cultivo sólido, Maringá, v. Foram feitos repiques destas colônias em placas, contendo o mesmo meio e incubados a 37oC, por 24 horas, com a finalidade de aumentar o inóculo

Determinação da produção da CGTase e da sua atividade
Determinação de proteínas
Produção da CGTase em escala laboratorial
Obtenção da enzima bruta por precipitação protéica
Purificação da enzima por cromatografia de afinidade bioespecífica
Resultados e discussão
Metodologia de seleção de cepas
CGTase purificada
Frações coletadas
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