Federal do Rio Grande, Rua Eng. Alfredo Huch, 475, 96201-900 Rio Grande -RS, BrasilRecebido em 22/3/07; aceito em 6/9/07; publicado na web em 26/2/08 ULTRASONIC WAVES AND GLASS PEARLS: A NEW METHOD OF EXTRACTION OF β-GALACTOSIDASE FOR USE IN LABORATORY. The optimization of a traditional technique of cellular disruption by abrasion was carried out and a process using ultrasonic waves associated with glass pearls to extract β-galactosidase from Kluyveromyces marxianus proposed. In the first case, the effects of the diameter and weight of the pearls in relation to the volume of cellular suspension and amount of time for cellular disruption were evaluated. The efficiency of the new process of cellular disruption was evaluated by varying the length of time of sonification and comparing with the method of abrasion under the same conditions. The proposed method can be efficiently applied to obtain β-galactosidase at laboratory scale.Keywords: β-galactosidase; cellular disruption; sonification.
INTRODUÇÃOA β-galactosidase (β-D-galatosídeo galactohidrolase, EC 3.2.1.23) é uma importante enzima utilizada industrialmente na hidrólise de lactose de leite e de soro de queijo. Este dissacarídeo, de baixo poder adoçante, ao ser ingerido por pessoas intolerantes alcança o intestino delgado sem ser afetado e, finalmente, sofre fermentação microbiana no intestino grosso, causando inchaço abdominal, diarréia e outros distúrbios gastrintestinais 1,2 . A importância da β-galactosidase vem sendo também ressaltada por sua propriedade de gerar derivados de lactose através de transgalactosilação para formar galactooligossacarídeos (GOS), considerados alimentos funcionais. Por não serem digeridos, os GOS podem alcançar a flora bacteriana no cólon e promover a proliferação intestinal de Bifidobacterium, o que faz deles importantes aditivos em fórmulas infantis e em outros produtos lácteos 3,4 . A β-galactosidase é largamente encontrada na natureza, distribuída entre animais, vegetais e microrganismos, sendo que suas características variam de acordo com sua origem. As condições ótimas de temperatura e pH para sua aplicação diferem de acordo com a fonte, podendo ser isolada de bactérias, leveduras e fungos 5 . O uso crescente de processos fermentativos para manufaturar produtos específicos, incluindo proteínas, enzimas ou fármacos, tem gerado uma intensa demanda por sistemas eficientes para recuperação de materiais intracelulares oriundos de microrganismos 6 . Quando a enzima β-galactosidase é obtida de células de leveduras do gênero Kluyveromyces, ela é intracelular. Assim, para esta recuperação, a célula precisa ser rompida 7 . A ruptura celular é a primeira etapa no processo de isolamento de materiais intracelulares e constitui uma etapa essencial no processo de "downstream", possuindo considerável influência não somente na quantidade total da proteína de interesse a ser recuperada, mas também na sua atividade biológica, sua associação com outros componentes celulares e a possível presença de degradação proteolítica e contaminantes que p...