Caracterización enzimática de una a-amilasa producida por la bacteria termófila Paenibacillus barengoltzii A1_50L2 aislada del rumen bovino

Abstract

Las α-amilasas están entre las glicosil hidrolasas más empleadas en procesos biotecnológicos tales como en la industria de biocombustibles, textil, de papel, celulosa, y detergentes. Debido al incremento de estas aplicaciones, investigaciones vienen siendo realizadas en la búsqueda de nuevas α-amilasas con propiedades termoestables, tolerantes a la temperatura, pH e iones metálicos, con el fin de mejorar los procesos industriales y abaratar costos de producción. El presente trabajo tiene como propósito estudiar las características enzimáticas de la α-amilasa de una nueva cepa A1_50L2 aislada del rumen bovino, con el fin de encontrar una potencial aplicación industrial. La cepa A1_50L2 fue reactivada en medio líquido reductor, y caracterizada morfológicamente como bacilos Gram positivos. La cepa A1_50L2 fue identificada mediante el análisis de la secuencia ARNr 16S como la especie Paenibacillus barengoltzii. Así, mismo, la cepa P. barengoltzii A1_50L2 fue capaz de producir α-amilasa extracelular con una actividad máxima de 0,51 U.mL-1 en un tiempo de 12 horas, cuando fue cultivada en medio líquido reductor utilizando almidón 1% (p/v) como fuente de carbono. La purificación de la α-amilasa, se realizó en 2 etapas cromatográficas siendo de exclusión molecular (Sephacryl S100) e intercambio aniónico (DEAE-Sepharose a pH 8,0). Los análisis en gel de SDS-PAGE y zimograma mostraron que la enzima fue purificada parcialmente presentando un peso molecular de 66 kDa. La α-amilasa presentó actividad enzimática en un rango de pHs de 5 hasta 9, con actividad óptima a pH 6 (0,79 U.mL-1). También presentó actividad enzimática entre 40 y 70°C, con temperatura óptima a 60 C° (0,98 U.mL-1). La α-amilasa de P. barengoltzii presentó estabilidad térmica a 50 °C manteniendo 83% de su actividad enzimática por un periodo de 4 días. Así mismo, en los ensayos de iones metálicos, la α-amilasa mostró tener actividad enzimática que no depende del ion Ca2+, un factor importante a considerarse para aplicaciones industriales. La α-amilasa de P. barengoltzii A1_50L2 presentó importantes propiedades cinéticas que apuntan a una prometedora aplicación en procesos biotecnológicos como en la industria de detergentes y licuefacción de almidón.