Chitosanase production by Paenibacillus ehimensis and its application for chitosan hydrolysis

ABSTRACT

The chitosanase production by Paenibacillus ehimensis was studied in submerged cultures and the chitosan hydrolysis was evaluated by using these enzymes without purification. The bacterium produced inducibles enzymes after 12 h of growth in a culture medium containing 0.2 percent (w/v) of soluble chitosan as carbon source. The enzyme production was strongly repressed by the presence of glucose. The production started as soon as the available sugars finished in the culture medium. The maximum level of chitosanase activity was 500 U.L-1 at 36°C after 36 h incubation. The crude enzyme was optimally active at pH 6.0 and 55°C and in these conditions, the enzyme presented good stability (6 days). The enzyme without purification was used to hydrolyze the chitosan which resulted chitooligosaccharides between 20 and 30 min of reaction.

RESUMO

A produção de quitosanases pelo Paenibacillus ehimensis foi estudada em culturas submersas e a hidrólise da quitosana foi realizada utilizando essas enzimas sem purificação. As enzimas foram obtidas após 12 horas de crescimento desta bactéria em meio de cultivo contendo 0,2 por cento (p/v) de quitosana solúvel como fonte de carbono. A produção das enzimas foi fortemente reprimida na presença de glicose, sendo obtida após o consumo total dos açúcares disponibilizados no referido meio de cultivo. A máxima atividade quitosanolítica foi obtida após 36 horas de cultivo a 36ºC, atingindo valores de 500 U.L-1. As enzimas utilizadas no extrato bruto apresentaram melhores atividades quando submetidas a condições de pH e temperatura de 6,0 e 55ºC, respectivamente, e nessas condições permaneceram estáveis durante 6 dias. Essas enzimas sem serem submetidas aos processos de purificação foram utilizadas para hidrolisar a quitosana, obtendo os quito-oligossacarídeos entre 20 e 30 minutos de reação.