Constitutive and inducible pectinolytic enzymes from Aspergillus flavipes FP-500 and their modulation by pH and carbon source / Enzimas pectinolíticas constitutivas e indutíveis de Aspergillus flavipes FP-500 e sua modulação pelo pH e fonte de carbono

Growth and enzymes production by Aspergillus flavipes FP-500 were evaluated on pectin, polygalacturonic acid, galacturonic acid, arabinose, rhamnose, xylose, glycerol and glucose at different initial pH values. We found that the strain produced exopectinases, endopectinases and pectin lyases. Exopectinases and pectin lyase were found to be produced at basal levels as constitutive enzymes and their production was modulated by the available carbon source and pH of culture medium and stimulated by the presence of inducer in the culture medium. Endo-pectinase was basically inducible and was only produced when pectin was used as carbon source. Our results suggest that pectinases in A. flavipes FP-500 are produced in a concerted way. The first enzyme to be produced was exopectinase followed by Pectin Lyase and Endo-pectinase.

Avaliou-se o crescimento e a produção de enzimas por Aspergillus flavipes FP-500 em pectina, ácido poligalacturônico, ácido galacturônico, arabinose, ramnose, xilose, glicerol e glicose, em diferentes valores de pH inicial. Verificamos que a cepa produziu exopectinases, endopectinases e pectina liases. Exopectinases e pectina liases foram produzidas em níveis basais como enzimas constitutivas e sua produção foi modulada pela fonte de carbono disponível e pelo pH do meio de cultura e estimulada pela presença de indutores no meio de cultura. Endopectinase foi indutível e produzida somente quando pectina foi utilizada como fonte de carbono. Nossos resultados sugerem que as pectinases de A. flavipes FP-500 são produzidas de forma planejada. A primeira enzima a ser produzida foi expopectinase, seguida por pectina liase e endopectinase.

Constitutive and inducible pectinolytic enzymes from Aspergillus flavipes FP-500 and their modulation by pH and carbon source

Growth and enzymes production by Aspergillus flavipes FP-500 were evaluated on pectin, polygalacturonic acid, galacturonic acid, arabinose, rhamnose, xylose, glycerol and glucose at different initial pH values. We found that the strain produced exopectinases, endopectinases and pectin lyases. Exopectinases and pectin lyase were found to be produced at basal levels as constitutive enzymes and their production was modulated by the available carbon source and pH of culture medium and stimulated by the presence of inducer in the culture medium. Endo-pectinase was basically inducible and was only produced when pectin was used as carbon source. Our results suggest that pectinases in A. flavipes FP-500 are produced in a concerted way. The first enzyme to be produced was exopectinase followed by Pectin Lyase and Endo-pectinase.

Avaliou-se o crescimento e a produção de enzimas por Aspergillus flavipes FP-500 em pectina, ácido poligalacturônico, ácido galacturônico, arabinose, ramnose, xilose, glicerol e glicose, em diferentes valores de pH inicial. Verificamos que a cepa produziu exopectinases, endopectinases e pectina liases. Exopectinases e pectina liases foram produzidas em níveis basais como enzimas constitutivas e sua produção foi modulada pela fonte de carbono disponível e pelo pH do meio de cultura e estimulada pela presença de indutores no meio de cultura. Endopectinase foi indutível e produzida somente quando pectina foi utilizada como fonte de carbono. Nossos resultados sugerem que as pectinases de A. flavipes FP-500 são produzidas de forma planejada. A primeira enzima a ser produzida foi expopectinase, seguida por pectina liase e endopectinase.

Metanol e sua formação em relação ao uso de enzimas pectinolíticas na produção de vinhos / Methanol and its formation in relation to the pectinolíticas enzyme use in the production of wines

O uso de enzimas pectinolíticas na elaboração de vinhos pode resultar num aumento do teor de metanol no meio (principalmente em cultivares não viníferas). Três cultivares de uva foram tratadas com enzimas pectinolíticas em duas concentrações: uma com a concentrações: uma com a concentração recomendada pelo fabricante e outra com o dobro da recomendação. A quantidade de metanol no vinho resultante e o rendimento do mosto foram avaliados em relação à quantidade de enzimas adicionada. Metanol foi analisado por cromatografia gasosa e o rendimento através da relação entre o volume total de líquido obtido e o peso inicial. O uso destas enzimas aumentou o teor de metanol, não ultrapassando, entretanto, os valores admitidos pela legislação. Os resultados mostraram também que a cultivar vinífera apresentou uma quantidade de metanol bastante inferior às duas não viníferas, o que, provavelmente, acontece com todas as viníferas. Assim, o teor de metanol depende da quantidade de enzimas adicionadas, da cultivar e do tempo de contato com as películas. Finalmente, o rendimento também aumentou com a adição de enzimas, como era esperado. Estes resultados confirmaram que o uso da enzima aumenta os teores de metanol em vinhos sem, contudo, causar danos à saúde do consumidor.(AU)

The use of pectic enzymes in the winemaking process might result in a increase of the methanol content. In this work three grape varietíes were treated with two different pectic enzymes concentrations: one with the amount recommended by the producer and another wíth the double of this amount. The influence of the enzyme as related to the methanol formation and must yield was studíed. Methanol was analyzed by GC gas chromatography, and must yield was defined as the relation between the total amount of juíce obtained and initial grape' s weight. The use of pectic enzymes resulted in an increase of methanol content; however, it must be pointed, the quantities remained below the Brazilian Legal Limit. The results showed a higher amount of methanol in non vinifera grapes as compared to vinifera grapes 50, it can be said, that the methanol content had been influenced by the amount of enzymes added, grape variety and the time of skin contact. Finally, the must yield was increased by the use of pectic enzymes. The results support the idea that pectic enzymes increase the methanol content of wines and at the same time increase the must yield. (AU)

Screening and genetic improvement of pectinolytic fungi for degumming of textile fibers

Aiming at contributing to technological improvements in plant fiber processing methods, this paper reports research work on the obtainment of more efficient pectinase-producing fungi strains. More specifically, this work reports the analysis of 18 strains of filamentous fungi, with the purpose of obtaining enzymes for textile fibers degumming. The strains were evaluated for production of pectinolytic enzymes under several growth conditions (culture medium and growth temperature). Production of pectinases was measured by an enzymatic index (EI) in solid pectin medium. Among the tested strains, Penicillium chrysogenum IFO 4626 (Q 176) showed the best performance. Genetic improvement of this strain was carried out to increase its pectinase production, while keeping cellulase activity down to a negligible level, since cellulases are known to decrease the resistance of the fiber. Variability was induced through several cycles of mutation and selection by exposing conidea to ultra-violet light (UV). We selected 39 out of 390 isolated colonies. Resulting mutants produced nine times more pectin lyase (PL) than the original strain in terms of PL specific activity, and five times more in terms of PL activity (i.e. mmoles liberated per minute of reaction per mL of medium). Periodically, mutant performance was evaluated in solid pectin medium. Genetic stability was maintained for four years after isolation.

Com a intenção de melhorar tecnologicamente os métodos de processamento de fibras vegetais, o presente trabalho comunica pesquisas feitas para obter linhagens mais eficientes de fungos produtores de pectinases. Mais especificamente com o objetivo de obter enzimas para degomagem de fibras têxteis caracterizou-se 18 linhagens de fungos filamentosos quanto a algumas condições de cultivo (meio de cultura e temperatura de crescimento) e quanto ao índice enzimático (IE) em meio de pectina sólido. Constatou-se superioridade da linhagem IFO 4626 (Q 176) de Penicillium chrysogenum e conduziu-se melhoramento genético da mesma com o objetivo de elevar sua produção de pectinases, mantendo em níveis insignificantes a atividade de celulases. Induziu-se mutações por meio de luz ultra-violeta e selecionou-se as 39 melhores linhagens entre 390 isolados. Obteve-se mutantes com produção de pectina liase aproximadamente nove vezes superior à da linhagem original no que se refere à atividade específica de PL e cinco vezes superior em termos de atividade de PL (liberação de µMoles por minuto de reação e mL de meio). Periodicamente, o desempenho dos mutantes foi avaliado em meio de pectina sólido. A estabilidade genética manteve-se por 4 anos após o isolamento dos mesmos.