Purificação e caracterização de a-galactosidases de sementes de Platymiscium pubescens Micheli

Abstract

Este trabalho objetivou foi determinar a composição bioquímica de sementes de espécies florestais e caracterizar a enzima a-galactosidase de sementes germinadas de Platymiscium pubescens. Os maiores teores de lipídios foram determinados em sementes de Chorisia speciosa, Caesalpinia peltophoroides, Tabebuia serratifolia e Tabebuia velanedae, enquanto sementes de Enterolobium contortisiliquum, Schizolobium parahyba e Cassia grandis apresentaram os maiores teores protéicos. A a-galactosidase catalisa a hidrólise dos oligossacarídeos de rafinose, em sementes de leguminosas, durante a germinação. A maior atividade da a-galactosidase foi detectada em sementes de Platymiscium pubescens após 72 h de embebição. Duas formas de a-galactosidases, C1 e C2, foram purificadas de sementes germinadas de P. pubescens, usando-se fracionamento com sulfato de amônio e cromatografias de filtração em gel e de afinidade. Essas enzimas apresentaram atividade máxima em pH 5,5 e a 50-55 ºC. Os valores de Km ap das formas C1 e C2, para o substrato r-nitrofenil-a-D-galactopiranosídeo, foram de 0,54 mM e 0,78 mM, e para a rafinose, de 4,64 mM e 5,09 mM, respectivamente. Essas enzimas exibiram estabilidade térmica moderada, mantendo 70% da atividade original após 3 h de incubação a 45 ºC. A atividade enzimática da C1 e C2 foi totalmente perdida na presença de CuSO4 e dodecil sulfato de sódio (SDS). Tais enzimas também hidrolisaram melibiose, rafinose e estaquiose, indicando potencial para aplicações biotecnológicas.

The objective of this work was to determine seed biochemical composition of forest species and to characterize a-galactosidase enzyme of germinated seeds of Platymiscium pubescens. The highest lipid levels were found in seeds of Chorisia speciosa, Caesalpinia peltophoroides, Tabebuia serratifolia and Tabebuia velanedae, whereas seeds of Enterolobium contortisiliquum, Schizolobium parahyba and Cassia grandis showed the highest protein levels. a-galactosidase catalyzes the hydrolyzis of raffinose oligossacarides in legume seeds during germination. The highest activity of a-galactosidase was found in seeds of Platymiscium pubescens after 72 h of soaking in the water. Two forms of a-galactosidases, C1 and C2, were purified from germinated seeds of P. pubescens, using partition with ammonium sulfate, and gel filtration and affinity chromatographies. These enzymes presented maximum activity at pH 5.5, 50-55ºC. Km ap values in the C1 and C2 forms for r-nitrophenyl-a-D-galactopyranoside substrate were 0.54 mM and 0.78 mM, and 4.64 mM and 5.09 mM for raffinose, respectively. These enzymes showed moderate thermal stability, maintaining 70% of the original activity after 3 h incubation at 45ºC. The C1 and C2 enzymatic activity was totally lost in the presence of CuSO4 and sodium dodecyl sulfate (SDS). These enzymes also hydrolyzed melibiose, raffinose and stachyose, indicating a potential for biotechnological applications.