Efeito do banho ultrassônico na atividade catalítica de uma colagenase obtida de uma Streptomyces sp. UFPEDA3421: imobilização em filme polissacar+idico com potencial aplicação biomédica

Abstract

Proteases são enzimas capazes de hidrolisar a ligação peptídica entre aminoácidos com aplicações primordiais no setor farmacêutico e industrial. Portanto, a produção de proteases com características eficientes de interesse biotecnológico a partir de novas cepas é bastante significativa. Dados os usos potenciais das colagenases e sua alta demanda, há interesse em encontrar novas fontes de enzimas colagenolíticas com propriedades promissoras. Nesse contexto, os actinomicetos têm se mostrado uma alternativa apropriada para a produção de proteases, uma vez que estes produzem grandes quantidades, principalmente extracelularmente, o que possibilita uma viabilidade de purificação menos onerosa. Assim, o presente estudo teve como objetivo avaliar o comportamento bioquímico e biofísico da atividade catalítica de uma protease purificada de Streptomyces parvulus e suas características sob efeito do ultrassom de baixa frequência, além de imobilização em filmes de polissacarídeos. A técnica de produção sob fermentação em estado submerso foi usada para obtenção do líquido metabólico ontendo a enzima, seguida por procedimento de cromatografia de troca aniônica usando QAE Sephadex G50. A caracterização da enzima purificada foi realizada em diversos parâmetros como pH, temperatura, em presença de inibidores, detergentes, efeito do ultrassom e imobilização do filme de quitosana. Após análise eletroforética, a protease purificada apresentou massa molecular aproximada de 78,0 KDa, além de um rendimento de 31% e 11,8 vezes de purificação. A protease foi estável entre pH 4-9, apresentou pH ótimo 7,5, foi estável em temperatura de 0-50°C, e apresentou temperatura ótima em 45°C. Os íons Ca2+ e Mg2+ aumentaram a atividade enzimática, e a mesma foi inibida por PMSF. O ultrassom no tratamento ou pré-tratamento das reações enzimáticas mostrou-se favorável e aumentou a atividade em torno de 65% para a temperatura ótima de 45ºC. A enzima purificada foi imobilizada com sucesso em um filme de quitosana, com efetividade de 65%, mas não em um filme de polissacarídeo de Cassia grandis. Assim, o presente trabalho demonstrou resultados promissores de uma protease com atividade colagenolítica no campo da Biotecnologia ao comprovar o efeito positivo induzido pelo ultrassom e a capacidade de ligação/imobilização em filme de quitosana com perspectiva futura de aplicação na área biomédica.