Resumo

A hidrólise enzimática completa de materiais celulósicos necessita de pelo menos três tipos diferentes de celulases; endoglucanase (EC 3.2.1.4), exoglucanase (EC 3.2.1.91) e β-glucosidase-D (EC 3.2.1.21). As endoglucanase, sendo também conhecida por carboximetilcelulase (CMCase), é a enzima do complexo celulolítico responsável por iniciar a hidrólise. São caracterizadas pela sua atividade junto à celulose amorfa e celuloses modificadas quimicamente como a carboximetilcelulose (CMC), gerando oligossacarídeos de menor peso molecular criando extremidades não redutoras para subsequente ação das exoenzimas. Em contraste, as exoglucanases ou avicelase é operacionalmente definida pela sua habilidade para degradar a celulose microcristalina (Avicel), mas não a CMC. O objetivo do presente trabalho foi estudar a produção das enzimas CMCelulase e avicelase por uma cepa termofílica de Bacillus sp. SMIA-2 em culturas submersas contendo bagaço de cana-de-açúcar e suplementada com água de maceração de milho e determinar algumas propriedades bioquímicas das enzimas brutas e parcialmente purificadas. A cepa termofílica de Bacillus sp. SMIA-2 produziu bons níveis de avicelase e CMCase em fermentação submersa, utilizando bagaço de cana-de-açúcar e água de maceração de milho como substratos de baixo custo. A produção das enzimas começou na fase de crescimento exponencial, atingindo um máximo a 120 horas para a avicelase e a 168 horas no caso da CMCase. Os estudos de caracterização indicaram que os valores de pH ótimo foram de 8,5; 7,5 e 7,5 para a avicelase em extrato bruto, precipitada e dialisada, respectivamente. Já para a CMCase os valores de pH ótimo foram de 9,0 e 8,0 para a CMCase em extrato bruto e precipitado/dialisado, respectivamente. A temperatura para uma atividade ótima de ambas enzimas foi de 70°C nos três estados. Os resultados mostraram também que as enzimas permaneceram 100% estável a 60ºC durante 3 horas e que foram estimuladas por Mn2+ e Co2+. Assim, as enzimas extracelulares secretadas apresentaram propriedades que atendem aquelas frequentemente necessária em ambiente industrial.