Enzima bifuncional xilanase-esterase obtida do metagenoma do líquido ruminal - Pavarina, Gabriella Cavazzini (2020)
A biomassa lignocelulósica, importante e estratégica fonte de energia renovável, é complexa e heterogênea. Para que ocorra a hidrólise enzimática desta matéria-prima é necessária a ação sinérgica de enzimas degradadoras de celulose, hemicelulose e lignina. As endo-β-xilanases, enzimas capazes de degradar a cadeia principal das xilanas, hemicelulose mais abundante, apresentam sua eficiência reduzida devido à presença de ramificações em sua estrutura, como por exemplo ligações éster com ácido ferúlico e cumárico, as quais podem ser degradadas por esterases. Uma alternativa para aumentar a eficiência seria a hidrólise simultânea destas ramificações e da cadeia principal, o que é possibilitado pelo uso de enzimas bifuncionais. O objetivo do trabalho foi prospectar e expressar uma xilanase-esterase obtida do metagenoma do líquido ruminal. A sequência da xilanase-esterase foi obtida com base na inferência de função por similaridade no metagenoma de rúmen. Foi realizada a amplificação da sequência do DNA metagenômico por PCR, a inserção em vetor pET28a e transformação em Escherichia coli BL21 (DE3). A purificação da enzima recombinante foi realizada utilizando a cromatografia de afinidade por íons metálicos imobilizados e filtração em gel no sistema AKTA. A atividade de endo-β-xilanase foi verificada por zimograma contendo xylan from beechwood e a de esterase pela hidrólise do substrato de p-nitrofenil-éster. Os resultados demonstram a obtenção de uma enzima bifuncional (xilanase-esterase), ativa para ambos os substratos, resistente ao NaCl e solventes orgânicos (etanol, metanol, propanol e DMSO), com potencial para aplicação na degradação de biomassa lignocelulósica.