Resumo

Buscando o aproveitamento das penas, principal resíduo gerado pela avicultura, e a aplicação biotecnológica das queratinases produzidas pelo micro-organismo queratinolítico Bacillus subtilis AMR, na degradação deste resíduo, foi proposta neste trabalho. A hidrólise deste resíduo apresenta grande potencial para ser usado como fonte de proteínas e aminoácidos para a indústria de rações e cosmética. O presente trabalho visou avaliar as melhores condições de degradação enzimática de penas utilizando queratinases extracelulares de B. subtilis AMR. Objetivando avaliar a interação entre as variáveis concentração de sulfito, concentração de penas e atividade enzimática, empregou-se Delineamento Composto Central Rotacional (DCCR) com três variáveis independentes, seis pontos axiais e 4 repetições do ponto central. Para tal, sobrenadante concentrado de B. subtilis AMR cultivado na presença penas foi utilizado como extrato enzimático bruto. As soluções enzimáticas foram esterilizadas por filtração (0,22µm) e adicionadas a frascos contendo diferentes concentrações de sulfito e penas estéreis. Os frascos foram incubados a 40°C por 96 horas com retirada periódica de alíquotas. As variáveis respostas foram concentração de proteínas solúveis e concentração final de penas (perda de massa em %). Os dados foram analisados utilizando o software Design Expert 8.0.6. Os resultados mostram que desde as primeiras 24 horas de reação houve degradação de penas, e crescentes concentrações foram observadas na maioria dos ensaios. De acordo com as condições avaliadas, no final da reação a concentração de proteínas variou entre 1,4 a 6,8 mg/ml, a razão entre o máximo e o mínimo foi de 4,8. A pouca variação entre os valores obtidos para os pontos centrais (15-18) mostraram boa reprodutibilidade dos ensaios. A análise de variância dos resultados obtidos usando limite de significância de 95% mostrou que o modelo é significativo, sendo os termos significativos a concentração de sulfito quadrático e de enzimas. A adição de sulfito afetou a degradação de penas, quando presente na concentração de 1%, observou-se uma degradação de 25,7%, na ausência de sulfito a degradação enzimática de penas foi de apenas 5,9%. A superfície de resposta mostrou que as melhores condições para a degradação de penas são: 1% de sulfito de sódio, 1050 U/ml de atividade enzimática e 1,25%, respectivamente. Conclui-se, o sulfito apresenta um efeito sinérgico à peptidases de B. subtilis AMR para a degradação enzimática de queratina e que a concentração deste agente redutor assim com das enzimas afetam significantemente a hidrólise.