SELEÇÃO E OTIMIZAÇÃO DE MEIOS DE CULTIVO PARA A PRODUÇÃO DE QUERATINASES PELO BACILLUS SUBTILIS S14 UTILIZANDO TÉCNICAS DE PLANEJAMENTO EXPERIMENTAL E SUPERFÍCIE DE RESPOSTA

Lucas Andre Dedavid Silva (CBiot UFRGS); Walter Orlando Beys Silva (CBiot UFRGS); Alexandre Jose Macedo (CBiot UFRGS); Carlos Termignoni (CBiot UFRGS)

Microrganismos são responsáveis pela produção de diversas enzimas de interesse industrial. Dentre estas enzimas estão as queratinases, caracterizadas por degradar a queratina. O Bacillus subtilis S14 demonstrou ser capaz de secretar queratinases sem atividade catalítica sobre o colágeno, propriedade de grande interesse para a indústria coureira e específica entre as queratinases descritas até o momento. Neste trabalho, objetivamos selecionar um meio de cultivo e otimizar a produção de queratinases pelo B. subtilis S14. Foram testados nove meios de cultivo, compostos por uma das três diferentes fontes de queratina (farinha de pena, farinha de chifre e pelo bovino) a 1,5% com o acréscimo de diferentes fontes de carbono (glicose ou lactose ou amido) a 0,5%. Os cultivos foram realizados a temperatura de 37 ºC, agitação de 180 rpm e inóculo de 2,5 X 10⁸ unidades formadoras de colônias. A produção de queratinases foi monitorada utilizando-se o substrato azoqueratina a 1,5% em tampão fosfato de sódio 50 mM pH 8,0. Devido a maior atividade enzimática após 24 horas de cultivo, foram selecionados para a etapa de otimização os meios contendo farinha de pena mais lactose e farinha de pena mais amido. Nesta fase utilizaram-se técnicas de planejamento experimental e análise de superfície de resposta para 3 variáveis independentes (farinha de pena, lactose ou amido e inóculo). No planejamento experimental com farinha de pena e lactose, a maior atividade enzimátca foi de 11 U.E.mL^-1.h^-1, superior aos resultados obtidos para farinha de pena e amido, com atividade enzimática máxima de 7,45 U.E.mL^-1.h^-1. Ambos planejamentos foram significativos para um nível de confiança de 95%. A análise ANOVA foi realizada, sendo que o planejamento experimental com farinha de pena e lactose teve o valor de F calculado em 7,48, superior F tabelado de 3,14 e R² = 0,84, enquanto que o planejamento experimental com farinha de pena e amido teve o valor de F calculado de 8,98 e F tabelado de 3,44 e R² = 0,91. Os modelos demonstram que em concentração de 0,1% de lactose ou amido,  a atividade enzimática foi superior a concentração de 0,5%. Os resultados indicam que a presença de fontes de carbono não queratinosas podem limitar a produção de queratinases. Novos ensaios estão sendo realizados para se buscar as condições ótimas de nutrientes para a produção de queratinases pelo B. subtilis S14.