Screening the biocatalytic potential of a bacterial library to improve detergents

November 17, 2023

Existe interesse comercial em encontrar enzimas para serem incluídas em detergentes como compostos biodegradáveis que aumentam a sua eficiência. Neste trabalho, realizou-se primeiro um rastreio para lipases numa biblioteca de bactérias isoladas em ambientes aquáticos moderados e extremos pelo método da rodamina B, um indicador fluorescente que permite a deteção de ácidos gordos livres. Os isolados selecionados foram crescidos a 30°C em meios salinos (19,4 g/L NaCl) e recolheram-se as células para quantificar a atividade em lipase com tributirina e trioctanoína, recorrendo a um método de alto desempenho. Este consiste em seguir a reação num espetrofotómetro com um indicador de pH, vermelho de fenol, por medição de absorvância. A atividade máxima para tributirina foi observada na estirpe 705 crescida em MB, sendo 1,988 nmol ácidos gordos livres/(min.mg biomassa). Para trioctanoína, a atividade máxima foi observada na estirpe 729 crescida em TSB, sendo 0,966 nmol ácidos gordos livres/(min.mg biomassa). A estirpe 729 foi identificada como uma Pseudoalteromonas undina. A taxa máxima de crescimento de P. undina desceu de 0,847 h - 1 para 0,296 h - 1 quando a estirpe foi crescida em azeite como fonte de carbono. No entanto, houve um aumento da atividade para tributirina de 22%, ao contrário do efeito para trioctanoína que diminuiu 64%. A presença de detergente no meio da reação levou a um aumento de atividade em 30% com tributirina e 80% com trioctanoína. O modelo que mais se adequou à cinética da enzima foi o de Inibição pelo Substrato. There is a commercial interest in finding enzymes to be included in detergents as biodegradable ingredients that increase their efficiency. In this work, a library of bacteria from moderate and extreme aquatic environments was screened for lipases using the rhodamine B method, a fluorescent indicator that allows the detection of free fatty acids. Selected strains were cultivated at 30°C in saline media (19.4 g/L NaCl) and the activity of the cells was determined using tributyrin and trioctanoin with a high-throughput method. This consisted of following the reaction in a spectrophotometer with a pH indicator, phenol red, and measuring the absorbance decrease that occurs with the release of fatty acids. The maximum activity observed for tributyrin was 1.988 nmol free fatty acids/(min.mg biomass) for strain 705 grown in MB, while for trioctanoin it was 0.966 nmol free fatty acids/(min.mg biomass) for strain 729 grown in TSB. The strain 729 was identified as a Pseudoalteromonas undina. The maximum growth rate for P. undina decreased from 0.847 h-1 to 0.296 h-1 when the cells grew on olive oil as carbon source. However, there was a 22% increase in activity for tributyrin, in contrast to the effect on activity for trioctanoin, where it decreased by 64%. In the presence of detergent, the activity increased 30% and 80% when tributyrin and trioctanoin were used as substrates, respectively. Finally, the kinetics of the enzyme followed the Substrate Inhibition Model.

Authors in the community:

• 

  A

  Ana Jorge Noronha de Andrade da Câmara Caeiro

  ist192736

Supervisors of this institution:

• 

  C

  Carla da Conceição Caramujo Rocha de Carvalho

  ist30853

203838211

Mestrado em Engenharia Biológica

industrial-biotechnology - Industrial Biotechnology

Keywords

• Marine bacteria
• Detergents
• Lipase
• Pseudoalteromonas sp.
• Bactérias marinhas
• Detergentes

eng - English

Instituto Superior Técnico