Produção e purificação de protease por Mucor subtilissimus UCP 1262 para a hidrólise de ddgs visando aplicação em rações para frangos de corte

Abstract

As proteases constituem o maior grupo de enzimas industriais, sendo amplamente empregadas nos setores alimentício, farmacêutico, de detergentes e de nutrição animal. Os fungos filamentosos destacam-se como importantes produtores dessas enzimas, devido à elevada capacidade de secreção extracelular e à possibilidade de utilização de resíduos agroindustriais como substratos. Isso contribui para a biodisponibilidade de nutrientes presentes nos resíduos, facilitando seu uso para ração na pecuária de corte, além de possibilitar redução de custos e contribuir para a sustentabilidade do processo. O presente trabalho teve como objetivo produzir e purificar uma protease extracelular do fungo Mucor subtilissimus UCP 1262, utilizando os grãos secos de destilaria com solúveis (DDGS) como substrato fermentativo, visando à avaliação de seu potencial de aplicação no melhoramento de rações de aves de corte. A produção enzimática foi realizada por fermentação em estado sólido (FES) utilizando 10g de DDGS como substrato, 60% de umidade nos tempos de 48h, 72h e 96h a 30°C. Outrossim, o melhor tempo para a produção da enzima foi em 48 horas por apresentar a maior atividade específica 15,63 U/mg, sendo a menor atividade no tempo de 72 horas com atividade de 13,03 U/mg. Após determinar a atividade específica dos extratos brutos, foram realizadas pré purificações com solventes orgânicos, acetona e etanol 70% e salting-out com sulfato de amônio (NH4)2SO4. Já a pré-purificação por precipitação com acetona apresentou maior atividade específica, obtendo o valor de 316,9 U/mg. Na etapa de purificação, a enzima foi purificada sequencialmente em coluna de troca iônica DEAE-Sephadex A50 e coluna de exclusão molecular Sephadex G-200. A enzima parcialmente purificada foi utilizada nos ensaios de hidrólise do DDGS, conduzidos nas concentrações de 0,5% e 1%. A liberação de frações proteicas e peptídicas foi monitorada por espectrofotometria a 280 nm e 215 nm. Os resultados indicaram que a protease fúngica apresentou melhor desempenho na concentração de 0,5% de DDGS, com maior liberação de frações proteicas após 2 horas de reação, apresentando desempenho comparável à tripsina. Por outro lado, a tripsina apresentou um aumento contínuo na liberação de peptídeos ao longo do tempo, atingindo o valor máximo de absorbância a 215 nm após 6 horas de reação, o que indica uma hidrólise progressiva das proteínas do DDGS. É importante destacar que essa é uma avaliação de aplicação preliminar, sendo observadas variações nos perfis de absorção tanto a 280 nm quanto a 215 nm, indicando a presença de frações peptídicas de diferentes tamanhos e composições, cujas ligações peptídicas absorvem em comprimentos de onda distintos. O grau de hidrólise e a caracterização detalhada dos peptídeos gerados deverão ser aprofundados em estudos futuros. Ainda assim, a protease produzida pelo Mucor subtilissimus UCP 1262 demonstrou potencial para aplicação no melhoramento nutricional de rações à base de DDGS, destacando-se por sua eficiência hidrolítica, viabilidade econômica e caráter sustentável.