Fermentação alcoólica de soro de queijo por Klebsiella oxytoca M5A1, recombinante P2

Abstract

A produção de etanol a partir de soro de queijo suplementado com LB ou 0,5% de extrato de Ievedura por Klebsiella oxytoca M5A1, recombinante P2 (Kb.P2), em valores de pH controlado em 6,0; 6,5; 6,9; 7,0; e 7,3, apresentou baixo rendimento, o que indica ineficiência de estirpe Kb.P2 em utilizar a lactose do soro como substrato. A temperatura ótima para produção de enzima β-D-galactosidade foi 30°C. O pH e a temperatura de atividade ótima da enzima β-D-galactosidade foram 7,0 e 45°C, respectivamente. A enzima não apresentou estabilidade em temperatura superior a 35°C. Houve repressão catabólica de enzima, com a adição de glicose 10 minutos após a adição do indutor lPTG. A galactose adicionada em uma cultura paralela, no mesmo tempo, inibiu ligeiramente a produção de enzima. A β-D-galactosidase de Kb.P2 apresentou 37% de atividade em relação à E. coli K12, quando induzida com IPTG, indicando que Kb.P2 possui uma baixa expressão de enzima. As células rompidas com a prensa francesa ou as células permeabilizadas com tolueno apresentaram 1,3 vez mais atividade de β-D-galactosidase 30 minutos após a adição do indutor, comparado a células induzidas e não tratadas, o que indica baixa eficiência na entrada do substrato nas células. Os resultados permitem evidenciar que a fermentação de soro de queijo por Kb.P2 depende, ainda, do conhecimento e da manipulação do sistema da bactéria, visando utilizar lactose.

The fermentation of cheese whey, supplemented with LB or 0.5% yeast extract, by ethanologenic Klebsiella oxyfoca M5A1, recombinant P2 (Kb.P2), in media with the pH controlled at 6.0; 6.5; 6.9; 7.0. and 7.3, resulted in low ethanol yield. These results indicated that Kb.P2 was not expressing the Lac- operon efficiently. The optimum temperature for β-D-galactosidase production was 30°C. The best pH and temperature for β-D-galactosidase activity were 7.0 and 45°C, respectively. However, enzyme stability was reduced at temperatures higher than 35°C. The addition of glucose repressed β-D-galactosidase more than the addition of galactose. When compared to Escherichia coli K12. B-D-galactosidase induction with IPTG in Kb.P2 corresponded to only 37% of the activity observed for K12. This result showed that the expression of Lac-operon genes was weak. Cultures induced for 30 min with IPTG, and, then, treated in a French press or with toluene had 1.3 times more β-D-galactosidase activity than induced cells that were not ruptured, showing inefficient transport of the substrate into the cells. The possibility of Kb.P2 use for cheese whey fermentation depends on a better understanding of Lac-operon.