Queratinasas microbianas: microorganismos, producción y caracterización

Actualmente las proteasas alcalinas son ampliamente utilizadas en la industria del cuero, en distintas formulaciones de detergentes, también en el proceso de recuperación de plata, y en la producción de hidrolizados de proteínas. Comúnmente, todas estas proteasas se obtienen de fuentes microbianas que crecen en sustrato relativamente caros. Muchos estudios demuestran que cerca del 40% del costo de producción de estas enzimas está relacionada con la composición del medio de cultivo. Para reducir el costo de producción es importante la búsqueda de microorganismos capaces de crecer y de producir suficiente cantidad de la enzima usando sustratos baratos. En este sentido desechos de naturaleza queratínica tienen un enorme potencial para ser utilizacos como sustrato para la producción de un grupo de enzimas proteolíticas llamado queratinasas, las cuales presentan la capacidad de hidrolizar la queratina, proteína sumamente resistente a la degradación por su estructura y por la presencia en su molécula de puentes disulfuro. En el presente trabajo de tesis seis cepas de hongos no patógenos aislados de suelos alcalinos de la provincia de Buenos Aires, Argentina, (Acremonium murorum, Aspergillus sidowii, Cladosporium cladosporioides, Neurospora tetrasperma, Purpureocillium lilacinum (ex Paecilomyces lilacinus) y Westerdikella dispersa) fueron evaluados de acuerdo a su capacidad de producir enzimas queratinolíticas. Entre estas cepas, P. lilacinum resultó ser el hongo con mayor producción de actividad proteolítica y queratinolítica, tanto en fermentación en sustrato solido como en sumergido, siendo seleccionado para continuar con este trabajo. Se establecieron las condiciones óptimas de cultivo para la producción enzimática utilizando diseños experimentales y la metodología de superficie de respuesta. Las condiciones óptimas fueron: 7,10 g/l de glucosa; 0.0065 mg/l de CaCl2 y pH inicial de 5.60; en estas condiciones de cultivo, el rendimiento máximo para la producción de queratinasas predijo por el modelo fue de 26,7 U azo/ml. La validación del modelo demostró que, tanto el polinomio como las correspondientes superficies de respuesta obtenidas describen adecuadamente la influencia de la concentración de glucosa, de calcio y el pH inicial en la producción de queratinasas. Luego de la optimización del medio de cultivo se procedió a la purificación de la enzima, las etapas involucradas en la purificación fueron la precipitación con sulfato de amonio y distintas técnicas cromatográficas de intercambio iónico y permeación en gel, con un factor de purificación de 19.8 veces y una actividad específica de 1430 U/mg de proteína. El peso molecular de la enzima, determinado por SDS-PAGE, fue de 37 kDa. La queratinasa extracelular de P. lilacinum se caracteriza por su apreciable estabilidad en un amplio intervalo de pH (4.0 a 9.0), y hasta 65°C. La inhibición que presenta frente a PMSF (98,2% de la inhibición) sugiere su naturaleza serínica. La enzima es activa y estable en presencia de solventes orgánicos tales como dimetilsulfóxido, metanol, e isopropanol; ciertos tensioactivos como Triton X-100, dodecilsulfato de sodio, y Tween 85, y agentes oxidante como el peróxido de hidrógeno. Sus parámetros cinéticos de inactivación térmica fueron estimados bajo diferentes condiciones y fue posible observar cómo afectan calcio, el glicerol y el propilenglicol a la estabilidad térmica de la enzima. Se investigó la inmovilización covalente de la queratinasa pura sobre un soporte de quitosán, optimizando la concentración de los agentes entrecruzantes glutaraldehído y genipina, así como también el tiempo de activación. La enzima inmovilizada presentó mayor estabilidad frente a pH y temperaturas extremas en comparación con la enzima libre, además retiene 61.37 % de la actividad enzimática inicial después de cinco ciclos de hidrolisis. Se estudiaron las potenciales aplicaciones biotecnológicas del extracto enzimático, entre ellas se estudió por su compatibilidad y estabilidad frente a detergentes comerciales (7 mg/ml) como Ariel y Skip, observándose que éste retiene más de 70 % de su actividad proteolítica inicial después de 1 h de incubación a 40ºC. La simulación de lavado reveló que el extracto era capaz de eliminar eficazmente las manchas de sangre. Se estudió también la posibilidad de utilizar este extracto enzimático en la recuperación de plata a partir de placas radiográficas usadas. En dosis de enzima de 6,9 U azoc/ml y a 60ºC, la eliminación completa de la capa de gelatina con la liberación completa de las partículas de plata se alcanzó en 6 min a pH 9.0. Por último, P. lilacinum además de producir enzimas queratinolíticas con la producción de paralela de amonio, mostró la capacidad producir sideróforos y ácido indolacético (IAA) al crecer con residuo pelo como sustrato en presencia de Trp y baja concentración de hierro. Se realizaron ensayos a nivel de invernadero con plantas de tomate, encontrándose que, en términos de peso seco, el hidrolizado mostró un efecto similar al del fertilizante de referencia. Además, el hidrolizado demostró poseer actividad antifúngica contra varios patógenos de las plantas. Estos resultados indican el potencial biotecnológico tanto del extracto enzimático como el de la enzima pura de P. lilacinum siendo interesante además la capacidad del hongo de producir esta enzima utilizando un como sustrato un residuo de valor nulo, con lo cual sería de esperar que su costo de producción resulte relativamente bajo.Facultad de Ciencias Exacta

Queratinasas microbianas: microorganismos, producción y caracterización

Actualmente las proteasas alcalinas son ampliamente utilizadas en la industria del cuero, en distintas formulaciones de detergentes, también en el proceso de recuperación de plata, y en la producción de hidrolizados de proteínas. Comúnmente, todas estas proteasas se obtienen de fuentes microbianas que crecen en sustrato relativamente caros. Muchos estudios demuestran que cerca del 40% del costo de producción de estas enzimas está relacionada con la composición del medio de cultivo. Para reducir el costo de producción es importante la búsqueda de microorganismos capaces de crecer y de producir suficiente cantidad de la enzima usando sustratos baratos. En este sentido desechos de naturaleza queratínica tienen un enorme potencial para ser utilizacos como sustrato para la producción de un grupo de enzimas proteolíticas llamado queratinasas, las cuales presentan la capacidad de hidrolizar la queratina, proteína sumamente resistente a la degradación por su estructura y por la presencia en su molécula de puentes disulfuro. En el presente trabajo de tesis seis cepas de hongos no patógenos aislados de suelos alcalinos de la provincia de Buenos Aires, Argentina, (Acremonium murorum, Aspergillus sidowii, Cladosporium cladosporioides, Neurospora tetrasperma, Purpureocillium lilacinum (ex Paecilomyces lilacinus) y Westerdikella dispersa) fueron evaluados de acuerdo a su capacidad de producir enzimas queratinolíticas. Entre estas cepas, P. lilacinum resultó ser el hongo con mayor producción de actividad proteolítica y queratinolítica, tanto en fermentación en sustrato solido como en sumergido, siendo seleccionado para continuar con este trabajo. Se establecieron las condiciones óptimas de cultivo para la producción enzimática utilizando diseños experimentales y la metodología de superficie de respuesta. Las condiciones óptimas fueron: 7,10 g/l de glucosa; 0.0065 mg/l de CaCl2 y pH inicial de 5.60; en estas condiciones de cultivo, el rendimiento máximo para la producción de queratinasas predijo por el modelo fue de 26,7 U azo/ml. La validación del modelo demostró que, tanto el polinomio como las correspondientes superficies de respuesta obtenidas describen adecuadamente la influencia de la concentración de glucosa, de calcio y el pH inicial en la producción de queratinasas. Luego de la optimización del medio de cultivo se procedió a la purificación de la enzima, las etapas involucradas en la purificación fueron la precipitación con sulfato de amonio y distintas técnicas cromatográficas de intercambio iónico y permeación en gel, con un factor de purificación de 19.8 veces y una actividad específica de 1430 U/mg de proteína. El peso molecular de la enzima, determinado por SDS-PAGE, fue de 37 kDa. La queratinasa extracelular de P. lilacinum se caracteriza por su apreciable estabilidad en un amplio intervalo de pH (4.0 a 9.0), y hasta 65°C. La inhibición que presenta frente a PMSF (98,2% de la inhibición) sugiere su naturaleza serínica. La enzima es activa y estable en presencia de solventes orgánicos tales como dimetilsulfóxido, metanol, e isopropanol; ciertos tensioactivos como Triton X-100, dodecilsulfato de sodio, y Tween 85, y agentes oxidante como el peróxido de hidrógeno. Sus parámetros cinéticos de inactivación térmica fueron estimados bajo diferentes condiciones y fue posible observar cómo afectan calcio, el glicerol y el propilenglicol a la estabilidad térmica de la enzima. Se investigó la inmovilización covalente de la queratinasa pura sobre un soporte de quitosán, optimizando la concentración de los agentes entrecruzantes glutaraldehído y genipina, así como también el tiempo de activación. La enzima inmovilizada presentó mayor estabilidad frente a pH y temperaturas extremas en comparación con la enzima libre, además retiene 61.37 % de la actividad enzimática inicial después de cinco ciclos de hidrolisis. Se estudiaron las potenciales aplicaciones biotecnológicas del extracto enzimático, entre ellas se estudió por su compatibilidad y estabilidad frente a detergentes comerciales (7 mg/ml) como Ariel y Skip, observándose que éste retiene más de 70 % de su actividad proteolítica inicial después de 1 h de incubación a 40ºC. La simulación de lavado reveló que el extracto era capaz de eliminar eficazmente las manchas de sangre. Se estudió también la posibilidad de utilizar este extracto enzimático en la recuperación de plata a partir de placas radiográficas usadas. En dosis de enzima de 6,9 U azoc/ml y a 60ºC, la eliminación completa de la capa de gelatina con la liberación completa de las partículas de plata se alcanzó en 6 min a pH 9.0. Por último, P. lilacinum además de producir enzimas queratinolíticas con la producción de paralela de amonio, mostró la capacidad producir sideróforos y ácido indolacético (IAA) al crecer con residuo pelo como sustrato en presencia de Trp y baja concentración de hierro. Se realizaron ensayos a nivel de invernadero con plantas de tomate, encontrándose que, en términos de peso seco, el hidrolizado mostró un efecto similar al del fertilizante de referencia. Además, el hidrolizado demostró poseer actividad antifúngica contra varios patógenos de las plantas. Estos resultados indican el potencial biotecnológico tanto del extracto enzimático como el de la enzima pura de P. lilacinum siendo interesante además la capacidad del hongo de producir esta enzima utilizando un como sustrato un residuo de valor nulo, con lo cual sería de esperar que su costo de producción resulte relativamente bajo.Facultad de Ciencias Exacta

The keratinolytic bacteria Bacillus cytotoxicus as a source of novel proteases and feather protein hydrolysates with antioxidant activities

Background: Argentina’s geothermal areas are niches of a rich microbial diversity. In 2020, species of Bacillus cytotoxicus were isolated for the first time from these types of pristine natural areas. Bacillus cytotoxicus strains demonstrated the capability to grow and degrade chicken feathers with the concomitant production of proteases with keratinolytic activity, enzymes that have multitude of industrial applications. The aim of this research was to study the production of the proteolytic enzymes and its characterization. Also, feather protein hydrolysates produced during fermentation were characterized. Results: Among the thermotolerant strains isolated from the Domuyo geothermal area (Neuquén province, Argentina), Bacillus cytotoxicus LT-1 and Oll-15 were selected and put through submerged cultures using feather wastes as sole carbon, nitrogen, and energy source in order to obtain proteolytic enzymes and protein hydrolysates. Complete degradation of feathers was achieved after 48 h. Zymograms demonstrated the presence of several proteolytic enzymes with an estimated molecular weight between 50 and > 120 kDa. Optimum pH and temperatures of Bacillus cytotoxicus LT-1 crude extract were 7.0 and 40 °C, meanwhile for Oll-15 were 7.0 and 50 °C. Crude extracts were inhibited by EDTA and 1,10 phenanthroline indicating the presence of metalloproteases. Feather protein hydrolysates showed an interesting antioxidant potential measured through radical-scavenging and Fe3+-reducing activities. Conclusion: This work represents an initial approach on the study of the biotechnological potential of proteases produced by Bacillus cytotoxicus. The results demonstrated the importance of continuous search for new biocatalysts with new characteristics and enzymes to be able to cope with the demands in the market.Fil: Cavello, Ivana Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Bezus, Brenda. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Cavalitto, Sebastian Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentin

Study of the production of alkaline keratinases in submerged cultures as an alternative for solid waste treatment generated in leather technology

Six nonpathogenic fungal strains isolated from alkaline soils of Buenos Aires Province, Argentina (Acremonium murorum, Aspergillus sidowii, Cladosporium cladosporoides, Neurospora tetrasperma, Purpureocillium lilacinum (formerly Paecilomyces lilacinus), and Westerdikella dispersa) were tested for their ability to produce keratinolytic enzymes. Strains were grown on feather meal agar as well as in solid-state and submerged cultures, using a basal mineral medium and “hair waste” as sole sources of carbon and nitrogen. All the tested fungi grew on feather meal agar, but only three of them were capable of hydrolyzing keratin, producing clear zones. Among these strains, P. lilacinum produced the highest proteolytic and keratinolytic activities, both in solid-state and submerged fermentations. The medium composition and culture conditions for the keratinases production by P. lilacinum were optimized. Addition of glucose (5 g/l) and yeast extract (2.23 g/l) to the basal hair medium increased keratinases production. The optimum temperature and initial pH for the enzyme production were 28o C and 6.0, respectively. A beneficial effect was observed when the original concentration of four metal ions, present in the basal mineral medium, was reduced up to 1:10. The maximum yield of the enzyme was 15.96 Uc/ml in the optimal hair medium; this value was about 6.5-fold higher than the yield in the basal hair medium. These results suggest that keratinases from P. lilacinum can be useful for biotechnological purposes such as biodegradation (or bioconversion) of hair waste, leading to a reduction of the environmental pollution caused by leather technology with the concomitant production of proteolytic enzymes and protein hydrolyzatesFil: Chesini, Mariana. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales (i); ArgentinaFil: Cavello, Ivana Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales (i); ArgentinaFil: Hours, Roque Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales (i); ArgentinaFil: Cavalitto, Sebastian Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales (i); Argentin

Antarctic yeasts: Potential use in a biologic treatment of textile azo dyes

We investigated the dye-removal potential of a collection of 61 cold-adapted yeasts from the King George Island, Antarctica, on agar plates supplemented with 100 mg L–1 of several textile dyes; among which isolates 81% decolorized Reactive Black 5 (RB-5), with 56% decolorizing Reactive Orange 16, but only 26% doing so with Reactive Blue 19 and Acid Blue 74. Furthermore, we evaluated the ligninolytic potential using 2,2ʹ-azino-bis(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic-acid) diammonium salt-, 3,5-dimethoxy-4-hydroxybenzaldehydazine-, or manganese-supplemented plates but detected no activity, possibly due to a dye-removal mechanism involving reductases. The removal kinetics were studied in liquid medium supplemented with 100 mg L–1 of RB-5 in a selection of 9 yeasts. The highest volumetric-removal rates (η) were found for Candida sake 41E (4.14 mg L–1 h–1), Leucosporidium muscorum F20A (3.90 mg L–1 h–1), and Cystofilobasidium infirmominiatum F13E (3.90 mg L–1 h–1). Different UV–Vis spectra were obtained if the dye removal occurred by biodegradation or biosorption/bioaccumulation. L. muscorum F20A was selected to study the dye-removal mechanism of RB-5 and the effect of different chemical and environmental parameters on the process. Optimum dye-removal conditions were obtained with 10 g L–1 of glucose within an initial medium pH range of 5.0 to 6.0. Up to 700 mg L–1 of dye could be removed in 45 h. High-performance liquid chromatography profiles obtained were consistent with a biodegradation of the dye. Phytotoxicity was estimated by calculating the 50%-inhibition concentration (IC50) with Lactuca sativa L. seeds. These findings propose psychrophilic yeasts as a novel environmentally suitable alternative for the treatment of dye-industry wastewaters.Fil: Ruscasso, Maria Florencia. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Cavello, Ivana Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Curutchet, Gustavo Andres. Universidad Nacional de San Martín. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental. - Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Oficina de Coordinación Administrativa Parque Centenario. Instituto de Investigación e Ingeniería Ambiental; ArgentinaFil: Cavalitto, Sebastian Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentin

The keratinolytic bacteria Bacillus cytotoxicus as a source of novel proteases and feather protein hydrolysates with antioxidant activities

Background: Argentina’s geothermal areas are niches of a rich microbial diversity. In 2020, species of Bacillus cytotoxicus were isolated for the first time from these types of pristine natural areas. Bacillus cytotoxicus strains demonstrated the capability to grow and degrade chicken feathers with the concomitant production of proteases with keratinolytic activity, enzymes that have multitude of industrial applications. The aim of this research was to study the production of the proteolytic enzymes and its characterization. Also, feather protein hydrolysates produced during fermentation were characterized. Results: Among the thermotolerant strains isolated from the Domuyo geothermal area (Neuquén province, Argentina), Bacillus cytotoxicus LT-1 and Oll-15 were selected and put through submerged cultures using feather wastes as sole carbon, nitrogen, and energy source in order to obtain proteolytic enzymes and protein hydrolysates. Complete degradation of feathers was achieved after 48 h. Zymograms demonstrated the presence of several proteolytic enzymes with an estimated molecular weight between 50 and > 120 kDa. Optimum pH and temperatures of Bacillus cytotoxicus LT-1 crude extract were 7.0 and 40 °C, meanwhile for Oll-15 were 7.0 and 50 °C. Crude extracts were inhibited by EDTA and 1,10 phenanthroline indicating the presence of metalloproteases. Feather protein hydrolysates showed an interesting antioxidant potential measured through radical-scavenging and Fe3+-reducing activities. Conclusion: This work represents an initial approach on the study of the biotechnological potential of proteases produced by Bacillus cytotoxicus. The results demonstrated the importance of continuous search for new biocatalysts with new characteristics and enzymes to be able to cope with the demands in the market.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Purification and characterization of a keratinolytic serine protease from Purpureocillium lilacinum LPS # 876

A keratinolytic serine protease secreted by Purpureocillium lilacinum (formerly Paecilomyces lilacinus) upon culture in a basal medium containing 1% (w/v) hair waste as carbon and nitrogen source was purified and characterized. After purification the keratinase was resolved by SDS-PAGE as a homogeneus protein band of molecular mass 37.0 kDa. The extracellular keratinase of P. lilacinum was characterized by its appreciable stability over a broad pH range (from 4.0 to 9.0), and up to 65 °C, along with its strong inhibition by phenylmethylsulphonyl fluoride among the protease inhibitors tested (98.2% of inhibition), thus suggesting its nature as a serine protease. The enzyme was active and stable in the presence of organic solvents such as dimethylsulfoxide, methanol, and isopropanol; certain surfactants such as Triton X-100, sodium dodecylsulfate, and Tween 85; and bleaching agents such as hydrogen peroxide. These biochemical characteristics suggest the potential use of this enzyme in numerous industrial applications.Fil: Cavello, Ivana Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales (i); ArgentinaFil: Hours, Roque Alberto. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales (i); ArgentinaFil: Rojas, Natalia Lorena. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales (i); ArgentinaFil: Cavalitto, Sebastian Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico la Plata. Centro de Investigación y Desarrollo En Fermentaciones Industriales (i); Argentin

Bacillus cytotoxicus isolated from a pristine natural geothermal area reveals high keratinolytic activity

Geothermal areas are the niches of a rich microbial diversity that is not only part of the intangible patrimony of a country but also the source of many microbial species with potential biotechnological applications. Particularly, microbial species in geothermal areas in Argentina have been scarcely explored regarding their possible biotechnological uses. The purpose of this work was to explore the proteolytic and keratinolytic enzymatic potential of microorganisms that inhabit in the Domuyo geothermal area in the Neuquén Province. To this end, we did enrichment cultures from two high-temperature natural samples in mineral media only supplemented with whole chicken feathers. After the isolation and the phylogenetic and morphologic characterization of different colonies, we obtained a collection of Bacillus cytotoxicus isolates, a species with no previous report of keratinolytic activity and only reported in rehydrated meals connected with food poisoning outbreaks. Its natural habitat has been unknown up to now. We characterized the proteolytic and keratinolytic capacities of the B. cytotoxicus isolates in different conditions, which proved to be remarkably high compared with those of other similar species. Thus, our work represents the first report of the isolation as well as the keratinolytic capacity characterization of strains of B. cytotixicus obtained from a natural environment.Fil: Cavello, Ivana Alejandra. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Urbieta, María Sofía. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Cavalitto, Sebastian Fernando. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; ArgentinaFil: Donati, Edgardo Ruben. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - La Plata. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales. Universidad Nacional de La Plata. Facultad de Ciencias Exactas. Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriales; Argentin

Estudio de la producción de keratinasas por <i>Paecilomyces lilacinus</i> en cultivos sumergidos

La queratina es una proteína insoluble, componente principal de pelos, uñas y plumas. Posee una estructura sumamente estable y mecánicamente resistente debido al empaquetamiento compacto de sus cadenas proteicas con estructuras del tipo α-hélice o de lámina beta y a su entrecruzamiento mediante puentes disulfuro. Las proteasas con capacidad de degradarlas se denominan keratinasas. Las queratinasas microbianas reportadas hasta el presente son producidas por algunas especies de Bacillus, algunos Streptomyces y unos pocos hongos dermatofiticos y no dermatofiticos, entre los que se encuentra Paecilomyces lilacinus. Los residuos queratínicos derivados de las agroindustrias (pelos y plumas) representan un serio problema ambiental. El aprovechamiento de dichos residuos constituye un tópico de relevancia siempre actual, que puede ser encarado por métodos biotecnológicos, revalorizándolos. El objetivo de esta trabajo es el estudio de la producción de una keratinasa por P. lilacinus utilizando un medio mineral mínimo con residuo pelo como fuente de carbono y nitrógeno (FCN).Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale

Purification and characterization of a keratinolytic serine protease from <i>Purpureocillium lilacinum</i> LPS # 876

A keratinolytic serine protease secreted by Purpureocillium lilacinum (formerly Paecilomyces lilacinus) upon culture in a basal medium containing 1% (w/v) hair waste as carbon and nitrogen source was purified and characterized. After purification the keratinase was resolved by SDS-PAGE as a homogeneus protein band of molecular mass 37.0 kDa. The extracellular keratinase of P. lilacinum was characterized by its appreciable stability over a broad pH range (from 4.0 to 9.0), and up to 65 °C, along with its strong inhibition by phenylmethylsulphonyl fluoride among the protease inhibitors tested (98.2% of inhibition), thus suggesting its nature as a serine protease. The enzyme was active and stable in the presence of organic solvents such as dimethylsulfoxide, methanol, and isopropanol; certain surfactants such as Triton X-100, sodium dodecylsulfate, and Tween 85; and bleaching agents such as hydrogen peroxide. These biochemical characteristics suggest the potential use of this enzyme in numerous industrial applications.Centro de Investigación y Desarrollo en Fermentaciones Industriale