Screening, production and biochemical characterization of a new fibrinolytic enzyme produced by Streptomyces sp. (Streptomycetaceae) isolated from Amazonian lichens / Seleção, produção e caracterização bioquímica de uma nova enzima fibrinolítica produzida por Streptomyces sp. (Streptomycetaceae) isolada de liquens da Amazônia

Thrombosis is a pathophysiological disorder caused by accumulation of fibrin in the blood. Fibrinolytic proteases with potent thrombolytic activity have been produced by diverse microbial sources. Considering the microbial biodiversity of the Amazon region, this study aimed at the screening, production and biochemical characterization of a fibrinolytic enzyme produced by Streptomyces sp. isolated from Amazonian lichens. The strain Streptomyces DPUA1576 showed the highest fibrinolytic activity, which was 283 mm2. Three variables at two levels were used to assess their effects on the fibrinolytic production. The parameters studied were agitation (0.28 - 1.12 g), temperature (28 - 36 ºC) and pH (6.0 - 8.0); all of them had significant effects on the fibrinolytic production. The maximum fibrinolytic activity (304 mm2) was observed at 1.12 g, 28 ºC, and pH of 8.0. The crude extract of the fermentation broth was used to assess the biochemical properties of the enzyme. Protease and fibrinolytic activities were stable during 6 h, at a pH ranging from 6.8 to 8.4 and 5.8 to 9.2, respectively. Optimum temperature for protease activity ranged between 35 and 55 °C, while the highest fibrinolytic activity was observed at 45 ºC. Proteolytic activity was inhibited by Cu2+ and Co2+ ions, phenylmethylsulfonyl fluoride (PMSF) and pepstatin A, which suggests that the enzyme is a serine protease. Enzymatic extract cleaved fibrinogen at the subunits Aalpha-chain, Abeta-chain, and gama-chain. The results indicated that Streptomyces sp. DPUA 1576 produces enzymes with fibrinolytic and fibrinogenolytic activity, enzymes with an important application in the pharmaceutical industry.

A trombose é uma doença patofisiológica causada pelo acúmulo de fibrina no sangue. Proteases fibrinolíticas com potente atividade trombolítica são produzidas por diversas fontes microbianas. Considerando a biodiversidade microbiana da região amazônica, o presente estudo teve como objetivo a seleção, produção e caracterização bioquímica da enzima fibrinolítica de Streptomyces sp. isolado de líquens da Amazônia. Streptomyces DPUA1576 foi a melhor produtora com atividade fibrinolítica de 283 mm2. Três variáveis em dois níveis foram utilizadas para determinar as variáveis mais relevantes na produção da enzima fibrinolítica (FA). Os parâmetros estudados foram agitação (0.28 - 1.12 g), temperatura (28 - 36 ºC) e pH (6.0 - 8.0) e todos obtiveram efeitos significativos na produção fibrinolítica. A maior atividade fibrinolítica (304 mm2) foi obtida a 1.12 g, 28 ºC e pH 8.0. O extrato bruto da fermentação foi usado para determinar as propriedades bioquímicas da enzima. Atividades proteásica e fibrinolítica foram estáveis durante 6 horas no intervalo de pH entre 6.8 - 8.4 e 5.8 - 9.2, respectivamente. Temperatura ótima para a atividade proteásica foi entre 35 - 55 °C, enquanto que para a atividade fibrinolítica foi de 45 ºC. Atividade proteásica foi inibida por íons Cu2+ e Co2+, fluoreto de fenilmetilsulfonil e pepstatina A, na qual sugere que a enzima é uma serino-protease. O extrato enzimático degradou o fibrinogênio nas subunidades Aalfa, Abeta e gama . Os resultados apresentados indicam que Streptomyces sp. DPUA 1576 produz enzimas com atividade fibrinolítica e fibrinogenolítica, enzimas com aplicações importantes na indústria farmacêutica.

Cultivo descontínuo alimentado de Arthrospira (Spirulina) platensis em reator tubular utilizando uréia como fonte de nitrogênio e CO2 puro ou proveniente de fermentação alcoólica / Arthrospira (Spirulina) platensis fed batch cultivation using urea as nitrogen source and CO2 pure or from alcoholic fermentation in tubular photobioreactor

A cianobactéria fotossintetizante Arthrospira platensis é conhecida por apresentar em sua biomassa altos teores protéicos (50-70%), presença do ácido graxo essencial γ-linolênico e diversas outras substâncias importantes para a alimentação humana e animal. Esses micro-organismos são capazes de converter o CO2 em biomassa de grande potencial na área de alimentos. Durante a fermentação alcoólica, a produção de CO2 é da mesma ordem de grandeza da produção de etanol e, considerando a crescente demanda interna e externa por esse combustível, seria importante que houvesse um processo que fixasse esse CO2, transformando-o em um produto que poderia ser útil para a nossa população. Adicionalmente, o uso de uma fonte de nitrogênio de baixo custo (uréia) em reatores tubulares contribuiria para a redução do custo de produção da A. platensis. O objetivo desse trabalho foi avaliar os parâmetros cinéticos e bioenergéticos, bem como a composição centesimal da A. platensis cultivadas em biorreator tubular, alimentados com CO2 proveniente de fermentação alcoólica ou com utilização de CO2 puro, para o controle do pH, sob diferentes intensidades luminosas (I) e fontes de nitrogênio (N) adicionadas por meio de processo descontínuo alimentado. Os resultados mostraram que maiores valores de I proporcionaram maiores valores de concentração celular máxima (Xm) e produtividade em células (Px), mas não influenciaram nos valores do fator de conversão de nitrogênio em células (YX/N). As diferentes fontes de CO2 não influenciaram nos valores de Xm, Px, YX/N. O uso da uréia aumentou os valores de YX/N em relação aos cultivos com NO3-. Na composição centesimal, pode-se observar que I influenciou nos teores de clorofila, proteínas e lipídios, mas não influenciou nos teores de cinzas e carboidratos na biomassa final. Em relação aos parâmetros bioenergéticos dos cultivos com CO2 puro, observou-se que os maiores valores de dissipação de energia de Gibbs foram obtidos em tempos mais curtos...

Photosynthetic cyanobacterium A. platensis contains in its biomass high protein content (50-70%), γ-linolenic acid and many other substances important for health human. These microorganisms are capable of converting CO2 into biomass of great potential in the food industry. During the alcoholic fermentation, the production of CO2 has the same magnitude of the production of ethanol. Considering the increasingly global demand for this fuel, a process to fix this CO2 is of utmost importance. Furthermore, the use of low cost nitrogen source (urea) in tubular reactors would contribute to reducing the production cost of A. platensis. Therefore, the purpose of this work was to evaluate the kinetic and bioenergetics parameters, as well as the chemical composition of biomass obtained in A. platensis cultures in tubular bioreactor using CO2 from alcoholic fermentation or pure CO2 to control the pH under different light intensity (I) and nitrogen sources (N). The results showed that higher I induced higher maximum cell concentration (Xm) and cell productivity (Px) values, but it did not exert any influence on the nitrogen-cell conversion factor (YX/N). Urea increased the YX/N values compared to use of NO3-. In the centesimal composition of biomass, it can be observed that I influenced the chlorophyll, protein, and lipid contents, but not influenced the carbohydrate and ash contents. For bioenergetics parameters, it was observed that the highest Gibbs energy dissipation values for cell growth and maintenance were obtained in shorter time at 120-240 mol photons m-2 s-1 in both nitrogen sources, while the moles of photons absorbed by the system to produce one C-mol biomass was higher in cultures with NO3-. The highest values of the molar production of O2 and consumption of H+ were obtained at the highest I values, using NO3-. The estimated percentages of the energy absorbed by the cell showed that, compared with nitrate, the use of urea as nitrogen source allowed the...

Extraction of amylase from fermentation broth in poly (Ethylene Glycol) salt aqueous two-phase system

Studies were carried out on the partition of amylase from Bacillus subtilis in a minimal medium at 37 °C and 110 rpm. Enzyme recovery was carried out in aqueous two-phase system PEG-Phosphate salt were carried out. The best purification factor (5.4) was obtained in system PEG 1000 (16.7 percent w/w) with potassium phosphate (14.8 percent w/w), at pH 6.0, resulting in a recovery of 45.2 percent activity enzymatic in the salt-rich phase.

Enzimas amilolíticas têm sido amplamente investigadas com a finalidade de melhorar os processos industriais para a degradação do amido. Foi determinado que a extração da enzima em sistema bifásico aquosos é um método aplicável para separação e purificação de biomoléculas em misturas. Vários sistemas compostos de soluções aquosas de polietilenoglicol e fosfato foram avaliados. Estudos de produção em meio mínimo suplementado, à 37°C, com uma velocidade de agitação de 110rpm e recuperação da amilase a partir do Bacillus subtilis em sistema bifásico aquoso PEG-fosfato foram avaliados. O melhor fator de purificação (5.4) foi obtido no sistema PEG 1000 (16.7 por cento w/w) com fosfato de potássio (14.8 por cento w/w), a pH 6.0, resultando na recuperação da atividade enzimática de 45.2 por cento na fase rica em sal.