STABILIZATION STUDY OF TETRAMERIC <i>Kluyveromyces lactis</i> β-GALACTOSIDASE BY IMMOBILIZATION ON IMMOBEAD: THERMAL, PHYSICO-CHEMICAL, TEXTURAL AND CATALYTIC PROPERTIES

Gennari, Adriano; Mobayed, Francielle Herrmann; Rafael, Ruan da Silva; Catto, André Luis; Benvenutti, Edilson Valmir; Rodrigues, Rafael C.; Sperotto, Raul Antonio; Volpato, Giandra; Souza, Claucia Fernanda Volken de

doi:10.1590/0104-6632.20190364s20190235

Adriano Gennari

Universidade do Vale do Taquari, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Laboratório de Biotecnologia de Alimentos, Lajeado, RS, Brasil. E-mail: claucia@univates.br

http://orcid.org/0000-0002-2965-8135

Francielle Herrmann Mobayed

Universidade do Vale do Taquari, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Laboratório de Biotecnologia de Alimentos, Lajeado, RS, Brasil. E-mail: claucia@univates.br

http://orcid.org/0000-0003-4829-969X

Ruan da Silva Rafael

Universidade do Vale do Taquari, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Laboratório de Biotecnologia de Alimentos, Lajeado, RS, Brasil. E-mail: claucia@univates.br

http://orcid.org/0000-0002-9195-0137

André Luis Catto

Universidade do Vale do Taquari, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, Lajeado, RS, Brasil.

http://orcid.org/0000-0001-5024-436X

Edilson Valmir Benvenutti

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Instituto de Química, Porto Alegre, RS, Brasil.

http://orcid.org/0000-0002-7889-3625

Rafael C. Rodrigues

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Instituto de Ciência e Tecnologia de Alimentos, Grupo de Biotecnologia, Bioprocessos e Biocatálise, Porto Alegre, RS, Brazil.

http://orcid.org/0000-0001-8592-850X

Raul Antonio Sperotto

Universidade do Vale do Taquari, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Lajeado, RS, Brasil.

http://orcid.org/0000-0003-1602-6101

Giandra Volpato

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul, Campus Porto Alegre, Curso de Biotecnologia, Porto Alegre, RS, Brasil.

Claucia Fernanda Volken de Souza

Universidade do Vale do Taquari, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Laboratório de Biotecnologia de Alimentos, Lajeado, RS, Brasil. E-mail: claucia@univates.br

Universidade do Vale do Taquari, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Lajeado, RS, Brasil.

http://orcid.org/0000-0001-7708-3762

* Corresponding author: Claucia Fernanda Volken de Souza - E-mail: claucia@univates.br

Universidade do Vale do Taquari, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Laboratório de Biotecnologia de Alimentos, Lajeado, RS, Brasil. E-mail: claucia@univates.br

Universidade do Vale do Taquari, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, Lajeado, RS, Brasil.

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Instituto de Química, Porto Alegre, RS, Brasil.

Universidade Federal do Rio Grande do Sul, Instituto de Ciência e Tecnologia de Alimentos, Grupo de Biotecnologia, Bioprocessos e Biocatálise, Porto Alegre, RS, Brazil.

Universidade do Vale do Taquari, Centro de Ciências Biológicas e da Saúde, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Lajeado, RS, Brasil.

Instituto Federal de Educação, Ciência e Tecnologia do Rio Grande do Sul, Campus Porto Alegre, Curso de Biotecnologia, Porto Alegre, RS, Brasil.

Universidade do Vale do Taquari, Centro de Ciências Exatas e Tecnológicas, Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Lajeado, RS, Brasil.

Protein load (mg.g^-1 support)	Immobead-KL-Gal				Immobead-Ac-KL-Gal				Immobead-Glu-KL-Gal
Protein load (mg.g^-1 support)	Yield (%)	Efficiency (%)	Activity recovery (%)	Derivative activity (U/g)	Yield (%)	Efficiency (%)	Activity recovery (%)	Derivative activity (U/g)	Yield (%)	Efficiency (%)	Activity recovery (%)	Derivative activity (U/g)
10	100.00 ± 0.00 ^A,a	83.78 ± 5.78 ^A,a	83.78 ± 5.78 ^A,a	227.89 ± 15.73 ^A,c	100.00 ± 0.00 ^A,a	81.12 ± 6.08 ^A,a	81.12 ± 8.08 ^A,a	220.64 ± 21.97 ^A,d	100.00 ± 0.00 ^A,a	79.20 ± 5.06 ^A,a	79.20 ± 7.06 ^A,a	215.41 ± 19.22 ^A,e
20	100.00 ± 0.00 ^A,a	84.00 ± 1.55 ^A,a	84.00 ± 1.55 ^A,a	456.97 ± 8.43 ^A,c	98.67 ± 0.07 ^B,a	82.47 ± 3.48 ^A,a	81.38 ± 3.47 ^AB,a	442.68 ± 18.68 ^AB,cd	100.00 ± 0.00 ^A,a	71.17 ± 6.46 ^B,ab	71.17 ± 6.46 ^B,ab	387.14 ± 35.16 ^B,de
30	97.14 ± 0.73 ^AB,ab	77.55 ± 4.35 ^AB,a	75.36 ± 4.77 ^A,a	614.94 ± 38.94 ^A,bc	93.68 ± 2.77 ^B,a	79.36 ± 5.15 ^A,a	74.40 ± 6.24 ^A,ab	607.09 ± 50.96 ^A,c	100.00 ± 0.00 ^A,a	68.21 ± 0.52 ^B,ab	68.21 ± 0.52 ^A,ab	556.62 ± 4.28 ^A,d
50	95.85 ± 2.47 ^AB,ab	79.92 ± 1.27 ^A,a	76.62 ± 2.74 ^A,a	1,042.02 ± 37.32 ^A,b	92.21 ± 4.39 ^B,ab	81.64 ± 1.81 ^A,a	75.33 ± 5.08 ^AB,ab	1,024.45 ± 69.12 ^AB,b	100.00 ± 0.00 ^A,a	65.39 ± 4.49 ^B,ab	65.29 ± 4.49 ^B,ab	889.37 ± 61.00 ^B,c
100	93.02 ± 1.73 ^B,ab	79.58 ± 4.01 ^A,a	74.09 ± 7.61 ^A,a	2,015.14 ± 207.11 ^A,a	84.49 ± 4.05 ^C,ab	74.18 ± 3.26 ^AB,a	62.75 ± 5.59 ^A,b	1,706.93 ± 152.10 ^A,a	100.00 ± 0.00 ^A,a	61.45 ± 5.82 ^B,b	61.45 ± 5.82 ^A,b	1,671.49 ± 158.34 ^A,b
200	55.09 ± 2.64 ^B,c	81.51 ± 4.82 ^A,a	45.03 ± 6.32 ^A,b	2,449.37 ± 343.64 ^A,a	44.12 ± 2.82 ^C,c	73.97 ± 4.17 ^A,a	35.35 ± 5.04 ^A,c	1,922.92 ± 274.43 ^A,a	75.55 ± 5.38 ^A,b	60.17 ± 3.49 ^B,b	45.46 ± 2.60 ^A,c	2,468.56 ± 141.47 ^A,a

Derivative	BET Surface Area (m².g^-1)	BJH Pore Volume (cm³.g^-1)
Immobead	189.0	0.368
Immobead-Ac	148.0	0.338
Immobead-Glu	129.0	0.328
Immobead-KL-Gal	17.1	0.047
Immobead-Ac-KL-Gal	13.2	0.042
Immobead-Glu-KL-Gal	11.8	0.035

Derivative	K_m (mM)	V_max (mM.min^-1)	k_cat (min^-1)	Catalytic specificity constant (min^-1 mM^-1)
Free KL-Gal	2.33 ± 0.08	30.74 ± 1.73	184.41	79.12
Immobead-KL-Gal	5.97 ± 0.28	11.05 ± 0.38	89.52	15.00
Immobead-Ac-KL-Gal	7.68 ± 1.33	22.39 ± 3.74	214.39	27.91
Immobead-Glu-KL-Gal	4.89 ± 0.09	12.00 ± 0.29	117.16	23.96

Derivative	55 °C			58 °C			60 °C			63 °C
Derivative	k (min^-1)	t_1/2 (min)	SF	k (min^-1)	t_1/2 (min)	SF	k (min^-1)	t_1/2 (min)	SF	k (min^-1)	t_1/2 (min)	SF
Free KL-Gal	0.97	0.71	-	1.65	0.42	-	1.99	0.35	-	2.23	0.31	-
Immobead-KL-Gal	0.68	1.02	1.43	1.26	0.55	1.30	1.56	0.44	1.27	1.91	0.36	1.17
Immobead-Ac-KL-Gal	0.94	0.74	1.03	1.52	0.46	1.09	1.76	0.39	1.13	1.88	0.37	1.19
Immobead-Glu-KL-Gal	0.46	1.50	2.11	0.60	1.16	2.77	0.75	0.93	2.67	1.78	0.39	1.25

Derivative	E_a	55 °C			58 °C			60 °C			63 °C
Derivative	E_a	ΔG	ΔH	ΔS	ΔG	ΔH	ΔS	ΔG	ΔH	ΔS	ΔG	ΔH	ΔS
Free KL-Gal	2.61	91.84	-0.11	-280.34	91.25	-0.14	-276.09	91.29	-0.16	-274.62	91.83	-0.18	-273.83
Immobead-KL-Gal	2.49	92.81	-0.24	-283.68	91.98	-0.27	-278.68	101.06	-0.28	-304.33	92.25	-0.31	-275.48
Immobead-Ac-KL-Gal	2.50	91.92	-0.23	-280.93	91.47	-0.25	-277.11	91.63	-0.27	-275.97	92.30	-0.29	-275.59
Immobead-Glu-KL-Gal	2.61	93.87	-0.12	-286.55	94.05	-0.15	-284.58	102.72	-0.16	-308.95	92.46	-0.19	-275.72

[1] * Corresponding author: Claucia Fernanda Volken de Souza - E-mail: claucia@univates.br

Brasil

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Abstract