Propriedades celulolíticas de enzimas extracelulares fracionadas por exclusão de tamanho de Bacillus amyloliquefaciens SLBD isoladas de fezes de cavalos

Celulases são enzimas-chave na conversão enzimática de lignocelulose em açúcares fermentáveis, com amplas aplicações em bioenergia, processamento de rações, têxteis e gestão sustentável de resíduos. Este estudo teve como objetivo caracterizar a atividade celulolítica de frações extracelulares de Bacillus amyloliquefaciens SLBD. Para realizar o objetivo uma cepa recentemente isolada de fezes de cavalo, foi examidanada em relação ao seus efeitos do pH, da temperatura e de íons metálicos selecionados na atividade enzimática, e suas proteínas extracelulares foram e fracionadas por cromatografia de exclusão de tamanho (SEC) para identificar e avaliar diferentes frações de celulase. Além disso, o extrato bruto foi fracionado em três pools de proteínas com diferentes atividades. A fração F3, dominada por proteínas com baixa massa molecular aparente (30-60 kDa), apresentou a maior atividade de carboximetilcelulase (CMCase) (1,98 ± 0,17 U mg^-¹), representando um aumento superior a 271 vezes em comparação com o extrato bruto. Esse resultado indica que a celulase cataliticamente ativa foi fortemente enriquecida nas frações eluídas mais tardiamente. A caracterização bioquímica mostrou que a CMCase SLBD apresentou atividade ótima a 50 °C, consistente com enzimas mesófilas a moderadamente termotolerantes, mantendo atividade residual significativa a 60-70 °C. A enzima também apresentou ampla tolerância ao pH, com atividade máxima em pH 7,0 e desempenho próximo do ótimo em condições levemente alcalinas, refletindo a estabilidade de seus resíduos catalíticos em ambientes neutros. Notavelmente, a atividade enzimática foi fortemente estimulada por aditivos químicos: Ca²⁺ e Zn²⁺ aumentaram a eficiência hidrolíticapor meio da estabilização do sítio ativo, enquanto surfactantes não iônicos, particularmente Tween 80, produziram um aumento de até quatro vezes na atividade, reduzindo a ligação não produtiva e melhorando a acessibilidade à celulose. Portanto, essas descobertas fornecem o primeiro perfil bioquímico detalhado de celulases de SLBD de B. amyloliquefaciens e ressaltam seu potencial como fonte sustentável de enzimas robustas para conversão de biomassa industrial e aplicações em biorrefinaria.

Palavras-chave:
SLBD de Bacillus amyloliquefaciens; celulase; cromatografia de exclusão por tamanho; atividade enzimática