Desenvolvimento de criogéis de troca iônica para a purificação de b-glicosidase de Aspergillus caespitosus
Fungo filamentoso; Fermentação Submersa; enzima; Cromatografia; Adsorção; Sulfanilamida; Materiais macroporosos.
As β-glicosidases (BGLs; EC 3.2.1.21) são enzimas que catalisam a hidrólise de ligações β-glicosídicas em dissacarídeos e oligossacarídeos, com aplicações na produção de agliconas a partir de isoflavonas, extração de óleos vegetais por processos sustentáveis, biorrefinarias para degradação de celulose e biossíntese de compostos aromáticos em bebidas. Fungos filamentosos são amplamente utilizados como fontes comerciais dessas enzimas devido à sua alta produtividade. Este estudo teve como objetivo investigar o fungo Aspergillus caespitosus como produtor de BGL extracelular por fermentação submersa e desenvolver criogéis macroporosos funcionalizados com sulfanilamida (crio-sulfanilamida) para purificação da β-glicosidase por cromatografia de troca iônica. A produção enzimática foi conduzida em meio Czapeck Dox modificado, utilizando glicose como fonte de carbono, sob diferentes condições de pH (5,0 e 7,0), temperatura (25 °C e 40 °C) e tempos de incubação (72 h e 120 h). O extrato bruto extracelular obtido foi filtrado e submetido a ensaios de adsorção utilizando criogéis funcionalizados com sulfanilamida via método do glutaraldeído. O efeito do pH (3,0, 5,5 e 8,0) na capacidade adsortiva (q, mg/g) dos criogéis foi avaliado, seguido da obtenção das isotermas de adsorção da BGL em crio-sulfanilamida nas temperaturas de 5 ºC, 15 ºC, 25 ºC e 35 ºC. Os criogéis funcionalizados com sulfanilamida apresentaram porosidade total de 0.815 ± 0.016, porosidade de macroporos de 0.392 ± 0.065, capacidade de inchamento de 7.059 ± 0.636. O ponto de carga zero (pHpzc ≈ 7,3) indicou predominância de cargas positivas em meio ácido, favorecendo interações eletrostáticas com a BGL, especialmente em pH 5,8. Nos ensaios de purificação da BGL em coluna, foram obtidos resultados de rendimento que variam de 2,62 a 8,89% e fator de purificação de 3,91 e 26,80, após oito reusos da coluna. As isotermas de adsorção ajustaram-se adequadamente ao modelo de Langmuir (qₘₐₓ = 26,60 a 169,49 mg·g⁻¹), indicando adsorção em monocamada homogênea. A análise termodinâmica revelou que o processo de adsorção foi espontâneo (ΔG° < 0) e endotérmico (ΔH° > 0), sugerindo que a adsorção é favorecida pelo aumento da temperatura e requer aporte energético para ocorrer. A análise por SDS-PAGE da proteína eluída confirmou a seletividade da captura cromatográfica, uma vez que na amostra eluída da coluna de crio-sulfanilamida foi observado a presença de uma única banda em aproximadamente 96 kDa. Portanto, o crio-sulfanilamida mostrou-se uma matriz atrativa e seletiva para aplicações biotecnológicas, em especial, na captura das β-glicosidases.