Orientador: Yong Kun Park

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos

Resumo: Uma linhagem de fungo termófilo xilanolítico Humicola sp foi isolada a partir de madeira em decomposição da floresta Amazônica, O fungo produziu quantidade significativa de xilanases termoestáveis quando cultivado a 50ºC em meio de farelo de trigo. A produção de avicelase foi desprezível e...

Resumo: Uma linhagem de fungo termófilo xilanolítico Humicola sp foi isolada a partir de madeira em decomposição da floresta Amazônica, O fungo produziu quantidade significativa de xilanases termoestáveis quando cultivado a 50ºC em meio de farelo de trigo. A produção de avicelase foi desprezível e de extrato enzimático bruto hidrolsou xilano a 60%, como xilose. Além de atividade de
xiIanase o extrato enzimático bruto apresentou atividade de CMCase e de ?-glicosidase que foram caracterizadas fisico-quimicamente. A xilanase termoestável a 60°C por 1 hora, foi purificada através de cromatografia em caluna de DEAE-Sephadex A-50 e CM-Sephadex C-50 e revelou três frações de proteínas com atividades xilanásicas, A fração X/1 não se ligou à coluna de DEAE-Sephadex A-50 e foi eluida no volume correspondente ao volume morto da coluna. Os pHs ótimos e temperaturas ótimas das xilanases purificadas foram; 5,0-5,6 e 75°C (X-I); 4,2 e 65ºC (X-II); 5,0-5,6 e 75°C X-III). HgCl2 inibiu completamente as três xilanases, CuSO4.H2O inibiu-as fortemente e MgSO4.7H2O, CoCl2.6H20, FeCl3.6H20 e EDTA acarretaram inibições siqnificativas. CaCl2 estimulou a atividade das três xilanases enquanto iodoacetamida não afetou a atividade destas enzimas. Os pesas moleculares das xilanases X-I e X-II foram 30.000 Da e 43.000 Da, respectivamente. As xilanases X-I e X-III são endoxílanases e hidrolisaram xilano produzindo xilose, xilobiose, xilotriose e outros xiloligossacarídeos. A xilanase X-II é exoxilanase cujo produto da ação sobre xilano foi unicamente xilose. A fração X-I não apresentou nenhuma outra atividade enzimática, enquanto as frações X-II e X-III mostraram atividades de CMCase e de arabinofuranosidase. A polpa de eucalipto branqueada, obtida por processo Kraft, quando tratada com a xilanase X-I resultou em melhora da qualidade do papel (alvura o viscosidade). Entretanto, o tratamento com as xiIanases X-II e X-III aumentou a alvura mas reduziu a viscosidade devido a degradação da celullulose. O tratamento com a enzima bruta também melhorou a qualidade da polpa porque o extrato enzimático bruto possui baixa atividade CMCase

Abstract: Thermophilic mold strain, Humicola sp. 179-5, which was isolated from decayed wood in the tropical Amazon forest, produced thermostable extracellular xylanases at 60ºC. The xylanases were purified by DEAE-Sephadex and CM-Sephadex C-50 gel column chromatographies and three fractions of...

Abstract: Thermophilic mold strain, Humicola sp. 179-5, which was isolated from decayed wood in the tropical Amazon forest, produced thermostable extracellular xylanases at 60ºC. The xylanases were purified by DEAE-Sephadex and CM-Sephadex C-50 gel column chromatographies and three fractions of protein with xylanase activity were found. The optima pH and temperature of the purified xylanases activities were 5.0-5.6 and 75ºC (X-I); 4.2 and 65°C (X-II) and 5.0-5.6 and 75°C (X-III). HgCI2 completely inhibited the three xylanases CuSO4.5H2O strongly inhibited all three xylanases and MgSO4.7H2O, COCI2.6H2O, FeCl3.6H2O and EDTA showed considerable inhibition. CaCl2 stimulated the activity of the three xylanases. Molecular weights of xylanase X-I and X-II were 30.000 and 43.000. Xylanase X-I is an endoxylanase and no other enzyme activity was found, xylanase X-II is a xylosidase besides showing CMCase and arabinosidase activities. The xylanase X-III is also endoxylanase and the enzyme showed arabinosidase and CMCase activities higher than xylanase X-II. Treatment of the purified enzymes including crude enzyme to the bleached Kraft eucalyptus pulp demonstrated that xylanase X-I improved the pulp for paper production, whereas xylanases X-II and X-III increased the brightness of pulp but decreased viscosity due to degradation of cellulose. Crude enzymes also improved the pulp quality because the enzyme contained low CMCase activity