Produção e caracterização bioquímica de proteases produzida por Aspergillus terreus e sua aplicação no processamento do couro

A indústria do couro é considerada como uma das mais poluentes por utilizar produtos tóxicos, além de gerar grandes quantidades de resíduos durante as etapas de curtição. Uma alternativa para a redução dos danos ambientais é a substituição de produtos tóxicos por proteases na etapa de depilação. O objetivo desse estudo foi analisar e comparar a produção, purificação e características bioquímicas de proteases produzidas pelos fungos filamentosos Aspergillus terreus 31 e A. terreus CM6. As fontes indutoras foram 1% de farelo de trigo para A. terreus 31 e 0.5 % farelo de trigo + 0.5 % de pena de galinha para A. terreus CM6. O pH inicial ótimo foi de 6.0 e 6.5 para A. terreus 31 e A. terreus CM6, respectivamente, e a máxima produção ocorreu após 72 horas de fermentação sob agitação constante (110 rpm). O método de purificação foi eficiente para a protease de A. terreus 31, necessitando da aplicação de outros métodos cromatográficos para a purificação de A. terreus CM6. As proteases extracelulares apesar de serem produzidas por fungos da mesma espécie mostraram diferenças nas características bioquímicas. Devido a inibição por PMSF, as proteases foram classificadas como serino protease, e apresentaram pH 6.5 como ótimo para atividade enzimática. A estabilidade ocorreu em pH 6.5 - 7.0 para A. terreus 31, e pH 5.5 – 6.5 para A. terreus CM6, havendo ativação da atividade proteolítica com a adição de FeSO4. As enzimas tiveram atividade ótima em temperaturas de 50 ºC (A. terreus 31) e 55 ºC (A. terreus CM6), e foram resistentes a diversos solventes orgânicos (metanol, isopropanol, acetona, butanol, acetonitrila e DMSO) e surfactantes (tween 60, PEG, triton X 100 e CTAB). Ambas as proteases tiveram sucesso na depilação do couro cru utilizando extrato bruto com 300 U de enzima, após 48 horas de incubação. Os fungos A. terreus 31 e A. terreus CM6 foram capazes de produzir proteases com característica bioquímica importantes para o emprego industrial, e a capacidade depilatória sem assistência química. Os resultados mostram que as proteases produzidas pelos fungos apresentam baixo custo de produção e na depilação, além de características bioquímicas importantes para a aplicação industrial. ABSTRACT - The leather industry is considered one of the most polluting by using toxic products, in addition to generating large amounts of waste during the tanning steps. An alternative for reducing environmental damage is the replacement of toxic products by proteases in the depilation stage. The objective of this study was to analyze and compare the production, purification and biochemical characteristics of proteases produced by the filamentous fungi Aspergillus terreus 31 and A. terreus CM6. The inducing sources were 1% wheat bran for A. terreus 31 and 0.5% wheat bran + 0.5% feather of chicken for A. terreus CM6. The initial optimum pH was 6.0 and 6.5 for A. terreus 31 and A. terreus CM6, respectively, and maximum production occurred after 72 hours of fermentation under constant stirring (110 rpm). The purification method was efficient for the A. terreus 31 protease, necessitating the application of other chromatographic methods for the purification of A. terreus CM6. Extracellular proteases, although produced by fungi of the same species, showed differences in biochemical characteristics. Due to inhibition by PMSF, the proteases were classified as serine protease, and presented pH 6.5 as optimum for enzymatic activity. Stability occurred at pH 6.5 - 7.0 for A. terreus 31, and pH 5.5 - 6.5 for A. terreus CM6, with activation of proteolytic activity with addition of FeSO4. The enzymes had optimum activity at temperatures of 50 ° C (A. terreus 31) and 55 ° C (A. terreus CM6), and were resistant to various organic solvents (methanol, isopropanol, acetone, butanol, acetonitrile and DMSO) and surfactants (tween 60, PEG, triton X 100 and CTAB). Both proteases were successful in depilation of raw hide using crude extract with 300 U of enzyme after 48 hours of incubation. The fungi A. terreus 31 and A. terreus CM6 were able to produce proteases with biochemical characteristics important for the industrial use, and the depilatory capacity without chemical assistance. The results show that the proteases produced by the fungi present low cost of production and epilation, besides biochemical characteristics important for the industrial application.