Partial Purification and Characterization of a Thermostable β-Mannanase from Aspergillus foetidus

Abstract

An extracellular β-mannanase was isolated from samples of crude extract of the mesophilic fungus Aspergillus foetidus grown on soybean husk as a carbon source. The induction profile showed that β-mannanase reached a maximum activity level (2.0 IU/mL) on the 15th day of cultivation. The enzyme was partially purified by ultrafiltration and gel filtration chromatography procedures and was named Man 58. Sodium dodecyl sulfate-polyacrilamide electrophoresis and zymogram analysis of Man 58 showed two bands of approximately 43 and 45 kDa with β-mannanase activity. Ultrafiltration showed that β-mannanase activity was only detected in the concentrated sample. Man 58 was most active at 60 °C and at pH 4.0. It was thermostable in the temperature range of 40-60 °C for eleven days, and the half-life at 70 °C was ten days. Man 58 showed Km and Vmax values of 3.29 mg/mL and 1.76 IU/mL respectively, with locust bean gum as a substrate. It was mostly activated by FeSO4 and CoCl2 and inhibited by MgSO4, FeCl3, CuSO4, MgCl2, ZnCl2, ZnSO4, CaCl2, CuCl2, KCl and ethylenediaminetetraacetic acid (EDTA). Phenolic compounds did not inhibit the OPEN ACCESSAppl. Sci. 2015, 5 882 enzyme. On the other hand, auto-hydrolysis liquor showed an inhibitory effect on Man 58 activity.

Imobilização e caracterização bioquímica de mananases e pectinases produzidas por Aspergillus brasiliensis: potencial para aplicação na clarificação de sucos de frutas

“…Inicialmente optou-se por trabalhar com mananase, utilizando a casca de soja como fonte de carbono indutora, pois durante o mestrado foi possível obter ótimos resultados com o fungo Aspergillus foetidus (Marco et al, 2015). Foi então realizada uma seleção de 13 fungos potencialmente produtores de mananases, no qual 4 foram selecionados (Talaromyces pinophilus, Aspergillus unguis, Aspergillus brasiliensis e Aspergillus clavatus) como melhores produtores de mananase.…”

“…Vários gêneros de fungos filamentosos são descritos na literatura por produzirem β-mananases altamente termofílicas e/ou termoestáveis e em pH ácido (Eneyskaya et al, 2009;Kote et al, 2009;Blibech et al, 2010;Norita et al, 2010;Rashid et al, 2010;Chauhan et al, 2012;Lu et al, 2014;Liao et al, 2014;Marco et al, 2015;Wang et al, 2015 (Kubicek, 2013;Marco, 2013).…”

“…A casca de soja, um resíduo lignocelulósico, apresenta cerca de 8% de manana em sua constituição, em contraste com o grão da soja que possui 1,26 a 1,61% (Jackson, 2010), e uma relação entre galactose e manose de 2:3 (Whistler & Saarnio, 1957). Há relatos na literatura, mostrando que a casca de soja é um ótimo indutor para a produção de mananases fúngicas (Weingartner, 2010;Gomes, 2014;Marco et al, 2015;Sciuto, 2015). trabalhos mostraram perspectivas para o uso de casca de soja, como um substrato para produção biotecnológica e de biocombustíveis.…”

“…Foram feitos inóculos com os seguintes meios de cultura líquidos: Adams (Adams, 1990), Khanna (Khanna et al, 1995), Vogel (Vogel, 1964), M5 (Peralta et al, 1990), SR (Rizzatti et al, 2001), Mls (Marco et al, 2015) e Czapek (Wiseman, 1975) em pH 6,0.…”

“…três fungos, apresentaram maior produção de mananases em meio de cultivo Vogel, que de acordo com o item 3.3, se diferencia dos demais meios testados por apresentar alguns componentes como biotina (vitamina H) e as fontes de nitrogênio extrato de levedura, peptona e os sais de Vogel conjuntamente.Provavelmente esses componentes adicionais contribuíram para um maior crescimento micelial e estimularam ligeiramente a produção de mananases. Somente A. clavatus teve um maior desempenho em Mls -meio de cultura utilizado na produção de β-mananases pelo fungo A. foetidus, também cultivado em casca de soja(Marco et al, 2015), que tem como diferencial em sua composição (NH4)2SO4 como fonte de nitrogênio quando comparado com os outros meios de cultivo testados. No trabalhode Norita et al (2010), o fungo Aspergillus niger, também apresentou maior atividade de mananase em pH 3,5.…”