The production of cutinase by solid-state fermentation, using by-products such as wheat bran, rice bran, or soybean rind, was carried out using a Fusarium oxysporum strain. The fermentation process was optimized using a central composite design. The best conditions for cutinase production were achieved at 28-30°C, with water added at 100-150% (w/w) after 72 h of incubation, in the range of 11.7-15.5 U/mL. In addition, the resolution of (R,S)-2-octanol and (R,S)-ibuprofen was performed to evaluate the enantioselectivity of the preparations of cutinase. The cutinase produced from the soybean rind attained higher yields and enantioselectivity in the resolution of (R,S)-2-octanol with octanoic acid in isooctane (E=9.6). For the (R,S)-ibuprofen resolution, the cutinase produced from rice bran reached the best yields (E=5.6). This work demonstrated that the enzymes can be produced from different media, such as from by-products or residues rich in carbon sources that do not necessarily present the same biochemical properties, which may be useful for industrial applications.
Cutinase is a versatile enzyme showing several interesting properties for application in industrial processes. The widespread use of this enzyme depends on the development of an efficient and low-cost production system. One of the most important steps in a fermentation process is the standardization of the inoculum characteristics. In this study, the production of cutinase by Fusarium oxysporum showed a statistically significant relationship with both the inoculum size and the inoculum PDA pH. The greatest activities were 19.1 U/mL at PDA pH 7.0 and 22.72 U/mL using an aliquot of 12.72 x 10 7 spores/mL. The macroscopic characteristics of the colonies of Fusarium oxysporum changed according to the variation of the medium pH, with the best results recorded in those colonies presenting a cotton white aspect.
Recebido em 18/12/07; aceito em 20/6/08; publicado na web em 10/11/08 FUNGAL CUTINASES: PROPERTIES AND INDUSTRIAL APPLICATIONS -REVIEW.Cutinases (EC 3.1.1.74) are also known as cutin hidrolases. These enzymes share catalytic properties of lipases and esterases, presenting a unique feature of being active regardless the presence of an oil-water interface, making them interesting as biocatalysts in several industrial processes involving hydrolysis, esterification and trans-esterification reactions. They are also active in different reaction media, allowing their applications in different areas such as food industry, cosmetics, fine chemicals, pesticide and insecticide degradation, treatment and laundry of fiber textiles and polymer chemistry. The present review describes the characteristics, potential applications and new perspectives for these enzymes.Keywords: cutinase; industrial applications; biochemical characteristics. introduçÃoCutinases são enzimas que catalisam a hidrólise de um biopoliéster insolúvel, a cutina, componente estrutural da cutícula das plantas.1 Este poliéster é composto do seguintes ácidos graxos: ω-hidróxi ácidos graxos, ácido diidroxidróxi palmítico, e ácidos 18-hidróxi-9,10,-epóxi C 18 saturados e Δ12 insaturados, e ácidos 9,10,18-triidróxi C 18 saturados e Δ12 monoinsaturados. A composição da cutina é dependente da espécie, porém, em geral, em plantas de crescimento rápido predominam os ácidos de 16 carbonos, particularmente diidroxipalmitato, enquanto em plantas de crescimento lento uma mistura de ácidos de 16 e 18 carbonos é encontrada. A cutinase libera hidroliticamente todos os tipos de monômeros a partir do polímero. 2Além da hidrólise, assim como as lipases, as cutinases também são capazes de catalisar reações reversas, como esterificação, transesterificação (interesterificação, alcoólise e acidólise) e aminólise, sendo que a atividade de água do meio reacional é um dos fatores determinantes para cada classe de reação. 3,4 Segundo Brenda 5 a cutinase é classificada como EC 3.1.1.3 com nome recomendado de triacilglicerol lipase, e nome sistemático de triacilglicerolacil-hidrolase. Também é classificada, pela mesma fonte, como 3.1.l.74 com nome recomendado de cutinase e nome sistemático de cutina hidrolase, ou seja, uma esterase que hidrolisa a cutina, podendo agir e ser classificada também como lipase.As cutinases apresentam diversas características interessantes para aplicações em uma ampla gama de produtos, variando de detergentes a alimentos.6 Conseqüentemente, tem sido desenvolvida intensa pesquisa abordando suas estruturas, funções, purificação e aplicações, visando o desenvolvimento de novos processos empregando este grupo de enzimas. 1O presente artigo descreve as características e potenciais aplicações das cutinases fúngicas em processos industriais. Características das cutinasesCutinases são dos menores membros da família serina hidrolase, que apresenta a tríade catalítica clássica composta por serina, histidina e um grupo carboxil. A sub-família das cutinases consiste em ...
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