Activity of glucose-fructose oxidoreductase in fresh and permeabilised cells of Zymomonas mobilis grown in different glucose concentrations

RESUMO

Sorbitol e ácido glucônico são produzidos por células previamente cultivadas da bactéria produtora de etanol Zymomonas mobilis pela acão das enzimas periplasmáticas glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glucono-d-lactonase (GL). A atividade de GFOR/GL em células a serem empregadas nesta bioconversão depende das condicões de crescimento. Em cultivo em regime descontínuo, com concentracões iniciais de glicose (S0) entre 42 e 230 g/L, as maiores atividades específica e total de GFOR/GL foram obtidas com S0 = 153 g/L (12,6 U/g de células e 62 U/L), enquanto maiores S0 levaram a atividades decrescentes em células não tratadas. Com S0 = 209 g/L, a atividade específica final foi de 7 U/g, mas, após a ruptura das células, atividade superior a 15 U/g foi medida. Uma vez que em descontínuo observou-se inibicão por substrato com S0 a partir de 153 g/L, ensaios em regime descontínuo alimentado, com glicose equivalente a 230 g/L em descontínuo, foram realizados. Embora a inibicão pelo substrato tenha sido superada, a atividade permaneceu baixa (5,2 U/g). Um novo ensaio em descontínuo alimentado, conduzido sob baixa pressão para remover o etanol do meio, resultou em atividade específica de 9,8 U/g e total de 68,7 U/L. Estes resultados indicam que as baixas atividades em células de Z. mobilis cultivadas com maiores S0 se deveram a mudancas na parede celular, provocadas por concentracões elevadas de etanol, que dificultaram o transporte de substrato para as enzimas intracelulares durante a bioconversão. Esta conclusão foi confirmada em ensaios de bioconversão com células provenientes de cultivos em diferentes condicões.