Recebido em 9/12/08; aceito em 27/5/09; publicado na web em 28/10/09 PRODUCTION, PURIFICATION AND PERFORMANCE IMPROVE OF CYCLODEXTRIN GLYCOSYL TRANSFERASES TO CYCLODEXTRINS PRODUCTION. Biospecific affinity chromatography was used to purify three cyclodextrin glycosyl transferases (CGTases) obtained from microorganisms isolated of soil. The cyclodextrins (CDs) production by CGTases was evaluated using starches from different sources. CDs were measured through the Complexation Theory and by HPLC. CGTase from Bacillus firmus strain 7B showed the best production (30 mmol/L of b-CD and 4.3 mmol/L of γ-CD), and its cultivation conditions were optimized. The maximum enzymatic activity was achieved using lung peptone, soluble starch and agitation speed of 160 rpm. Studied CGTases were shown quite interesting for the industrial production of CDs.Keywords: cyclodextrin; CGTase; biospecific affinity chromatography.
INTRODUÇÃOCiclodextrina glicosiltransferase (CGTase, EC 2.4.1.19) é a única enzima capaz de converter amido e substâncias relacionadas em ciclodextrinas (CDs) através de uma reação de transglicosilação intramolecular (ciclização). Também catalisa reações de transglicosilação intermolecular, tais como, acoplamento e desproporcionamento. É uma enzima geralmente extracelular, com fraca atividade de hidrólise e produzida por vários tipos de microrganismos, como Thermoanaerobacterium, Klebsiella oxytoca e algumas espécies de Bacillus, como B. macerans, B. circulans, B. megaterium, B. firmus, B. stearothermophilus e B. lentus.
1As CDs são oligossacarídeos cíclicos contendo seis (a-CD), sete (b-CD), oito (γ-CD) ou mais unidades de glicopiranose unidas por ligações a-(1,4). A molécula de CD é descrita como um cone truncado, cujo interior é hidrofóbico e a superfície hidrofílica.2 As características estruturais das mesmas são conhecidas com base em investigações por cristalografia de raios-X, 3 entretanto, Britto e colaboradores 4 mostraram que o método da mecânica molecular é o mais indicado para determinação da estrutura geométrica das CDs. Devido esta estrutura, as CDs podem formar complexos de inclusão com várias moléculas orgânicas e inorgânicas, sendo que as propriedades físicas, químicas e/ou biológicas da molécula hóspede podem ser alteradas. As CDs são amplamente utilizadas nas indústrias de alimentos, cosméticos, farmacêutica e na agricultura, atuando como agentes estabilizantes de substâncias voláteis e/ou instáveis, emulsificantes, antioxidantes, na solubilização de compostos insolúveis em água, em sistemas de liberação controlada de drogas, na imobilização de compostos tóxicos para proteção ambiental. 3,[5][6][7] As iniciativas para aplicação industrial das CDs foram bastante tímidas até a década de 70, devido à baixa disponibilidade e preços inacessíveis. Contudo, o consumo anual de CDs no mundo está crescendo em altas proporções como consequência da intensa pesquisa neste campo no sentido de melhorar a produção, recuperação e purificação deste oligossacarídeo cíclico.3 Além disso, a busca por substratos ...
