Abstrato

Congresso de Biotecnologia 2015: Melhoria da atividade e termoestabilidade da lacase Trametes versicolor IBL-04 por imobilização de esferas de quitosano - Muhammad Asgher - Universidade de Agricultura

Muhammad Asgher e Sadia Noreen

 A enzima lacase tem enormes aplicações em diversos processos industriais, incluindo a deslignificação de biomassa, biopolpa em papel e celulose, como agente de lavagem de pedra de brim, detergentes, biorremediação e desenvolvimento de biossensores. A lacase monomérica de 66 kDa produzida por Trametes versicolor IBL-04 em SSF de espigas de milho (911 U/mL) foi purificada através de precipitação com sulfato de amónio, diálise, cromatografia de troca iónica e filtração em gel. A lacase purificada foi imobilizada utilizando quitosano como material de suporte e glutaraldeído como ativador/agente de reticulação. A concentração de quitosana de 2,5% foi ótima para a preparação das esferas de quitosana mais estáveis ??de tamanho 2,0 mm ativadas por gluteraldeído a 1,5% para uma melhor imobilização da lacase. A microscopia eletrónica de varrimento mostrou que as esferas com lacase imobilizada na superfície tinham uma forma esférica e uma grande área superficial. A lacase imobilizada mostrou-se cataliticamente mais vigorosa e estável e funcionou numa ampla gama de pH 3-6 e temperatura de 45-65 oC. A lacase imobilizada com esferas de quitosano apresentou 936 U/mL a pH 6 e 60 °C e melhorou o comportamento térmico. A lacase imobilizada com esferas de quitosano apresentou valores mais elevados de Km (93 μM) e V-max 944 μM/min em comparação com a sua congénere solúvel, demonstrando assim a sua maior eficiência catalítica. As características cinéticas e de termoestabilidade da lacase imobilizada com esferas de quitosano refletem que a enzima tem potencial para utilização em biotecnologia industrial e ambiental. A disposição dos compostos mineralizantes da lignina dos crescimentos da decomposição branca tem uma enorme perspectiva sinérgica para a biorremediação oxidativa de vários venenos nocivos e de numerosos outros empregos mecânicos. A imobilização permite a reutilização de catalisadores e torna-os biocatalisadores modernos e conservantes. O coletivo Schizophyllum IBL-06 foi desenvolvido para a emissão de lignina peroxidase (LiP) no modo de maturação em estado forte pré-atualizado de palha de milho. Um elevado retorno de lignina peroxidase (1347,3 U/mL) foi registado no sobrenadante da cultura bruta. O LiP foi filtrado (5,65 vezes) por uma convenção pré-normalizada de quatro fases contendo fracionamento de sulfato de amónio, diálise, comércio de partículas de celulose DEAE e cromatografia de segmento Sephadex G-100. O polipeptídeo único de 38 kDa S. IBL-06 LiP coletivo reposicionando-se como uma banda clara solitária em géis locais e SDS-PAGE. O composto refinado foi então imobilizado em glóbulos de quitosana acionados com gluteraldeído (reticulador). O potencial de descoloração da cor do material mais notável (95,45%) foi observado com o produto químico imobilizado com quitosano a 30°C sem nocividade hemolítica. Os glóbulos de quitosana LiP mantiveram aproximadamente mais de 70% de atividade após três execuções repetidas, que diminuíram gradualmente para 35% após o sétimo ciclo de reutilização. Verificou-se que o LiP imobilizado apresenta melhores propriedades de evacuação de cor do que o LiP livre. Maior estabilidade térmica,Baixo Km e alto Vmax destaques de pontos de quitosana imobilizadosLiP propuseram a sua adequação para diversas aplicações biotecnológicas e modernas. Palavras-chave: Schizophyllum cooperativa IBL-06, lignina peroxidase, imobilização dos glóbulos de quitosano, representação, descoloração da cor. Apresentação Os catalisadores são partículas proteicas complexas azotadas com capacidades sinérgicas explícitas que são criadas pelas células vivas para catalisar respostas bioquímicas necessárias para sempre (Alam et al., 2009). Os compostos possuem excelentes propriedades, como o movimento sinérgico, elevada seletividade e particularidade. Apesar de todos estes atributos, também apresentam alguns desserviços. Tal como acontece com a dissolubilidade nos meios de resposta, a instabilidade e a fiabilidade térmica, é difícil recuperar catalisadores da mistura de resposta (Chen et al., 2012). Como resultado deste problema, algumas propriedades das proteínas devem ser melhoradas antes da sua utilização à escala mecânica, de modo a diminuir o custo de um procedimento de mistura. A solidez operacional, reutilização e recuperação de catalisadores aplicados no processo mecânico podem ser melhoradas pelo uso de efeitos mutagénicos, desenho hereditário e imobilização de proteínas ou alterações de procedimento (Asgher et al., 2013a). Os atributos das proteínas, por exemplo, a eficácia sinérgica, a particularidade e os diferentes usos nas formas modernas, estão progressivamente a suplantar as estratégias comuns de compostos em instalações de investigação, tal como nas empresas. De qualquer modo, a publicidade às proteínas está a um ritmo mais lento devido aos seus custos significativos e às questões de capacidade (Asgher et al., 2013a; Shi et al., 2003). As técnicas de imobilização ajudam a criar produtos químicos estáveis, recuperáveis ??e reutilizáveis ??para aplicações mecânicas e ecológicas multifuncionais, trazendo vantagens críticas relacionadas com o dinheiro (Asgher et al., 2008b). Os detalhes do catalisador imobilizado serão geralmente afetados pelas propriedades básicas do composto, bem como pela rede de ajuda (Wang et al., 2012). As ligações específicas entre o material portador e o catalisador conferem aos produtos químicos alterados propriedades bioquímicas, dinâmicas, mecânicas e compostas únicas. Na maioria das vezes, as estratégias de imobilização de proteínas (compostos) utilizadas são oficiais de superfície, adsorção e mais, emaranhamento (Thakur et al., 2015). Embora o emaranhamento ou epítome seja escolhido em vez da restrição de superfície, alegando que é mais simples, menos dispendioso e útil e que a estrutura do catalisador permanece segura (Asgher et al., 2012c). Foram contabilizadas várias estratégias para o tratamento de efluentes materiais modernos e corrupção de cores que não são financeiramente e terrestres apropriados. Estas realidades exigem certamente o aperfeiçoamento de uma inovação bem-sucedida, eficiente em termos de custos e benevolente para a terra, para a desintoxicação e corrupção de efluentes mecânicos contendo cores. Atualmente, as estratégias essenciais aplicadas The Journal of Animal and Plant Sciences, 26(5): 2016, Página: 1451-1463 ISSN: 1018-7081 Parveen et al., The J.Anima. Ciência das Plantas. 26(5):2016 1452 para o tratamento de efluentes materiais dependentes de métodos físicos ou de mistura, que são incompreensivelmente dispendiosos e a recolha de resíduos compactados resulta em fiascos ecológicos (Alam et al., 2009; Parshetti et al., 2012) . Por outro lado, os procedimentos biossensíveis oferecem inovações de remediação razoáveis ??e amigas do ambiente e simplesmente não criam grandes quantidades de resíduos (Bilal et al., 2015). décadas, tendo em conta a expansão do uso de xenobióticos, a corrupção destas misturas sintéticas não é convincente e capaz com procedimentos compostos habituais (Missau et al., 2014). Os basidiomicetos; crescimentos de decaimento branco (WRF) são os seres vivos de pequena escala que são amplamente considerados como corrupção de cores moderna. Sem qualquer afirmação de cumprimento, os químicos ligninolíticos (LiP, MnP, Lac) do WRF foram incluídos durante o tempo gasto na descoloração da cor (Cheng et al., 2007; Maciel et al., 2010). O LiP possui um incrível potencial Redox e um amplo âmbito de utilizações em diferentes métodos mecânicos. O LiP refinado de Kocuria rosea descobriu uma maior ação sinérgica para descolorar cores responsivas através de diferentes concentrações, demonstrando que é uma peroxidase incrivelmente flexível (Qiu et al., 2009). Biografia Muhammad Asgher é presidente do Departamento de Bioquímica da Universidade de Agricultura de Faisalabad. Licenciou-se em 1985 em Gujranwala e obteve o mestrado em 1988, Mphil em 1993 e o doutoramento em 1998 na área de Bioquímica pela Universidade de Agricultura, Faisalabad, Paquistão. Em 2002, recebeu uma bolsa da UNESCO em Biotecnologia e, em 2004, uma bolsa de pós-doutoramento HEC de um ano para trabalhar na produção, purificação e imobilização de enzimas industriais na Universidade de Waterloo, Canadá. Em 2009, a HEC concedeu-lhe uma bolsa de licença sabática para aprender técnicas avançadas de imobilização enzimática na Universidade de Waterloo, no Canadá. Após mais 5 anos, recebeu uma bolsa sabática de investigação do Laboratório de Biotecnologia. Universidade de Waterloo, Canadá, pela investigação colaborativa e formação na produção e caracterização de Biocompósitos. Possui ainda 2 cursos de pós-graduação em investigação nacionais e 5 internacionais. Ingressou na Universidade de Agricultura de Faisalabad, no Paquistão, como professor de bioquímica em 1990. Com base no seu excelente desempenho académico, foi elevado a professor assistente em 1999, professor associado em 2004, professor em 2007 e professor TTS em 2010. Tem tem orientado os estudantes de pós-graduação em investigação e até agora produziu 124 estudantes de investigação como Supervisor Principal, incluindo 10 estudantes de doutoramento, 36 de MPhil e 78 de mestrado para fornecer mão-de-obra treinada para a indústria e a academia. Como investigador, concentrou as suas investigações na produção indígena, purificação, caracterização e imobilização de enzimas microbianas e suas aplicações industriais.Ganhou e executou diversos projetos de investigação como PI e Co-PI.