A contribution to the characterization of protopectinase SE, an endopolygalacturonase with pectin-releasing activity from geotrichum klebahnii

Abstract

La hidrólisis de ácido poligalacturónico (1.8 g.L−1 en buffer acetato de sodio pH 5) con una solución 1.25 mg.L−1 de un preparado comercial (Pectinase SE, Shikibo Ltd., Japan) de protopectinasa SE (PPasa-SE) por 80 minutos produce un poder reductor equivalente a ≈ 400 mg.L−1 de ácido galacturónico monohidrato, lo que representa un grado de polimerización de aproximadamente 4. La estabilidad térmica de la enzima resulta ser proporcional a la concentración de la misma. Una solución conteniendo 12.5 mg.L−1 de pectinasas SE en 20 mM de buffer acetato de sodio pH 5 pierde el 80 % de la actividad al ser agitada en vortex por un período de 80 s a temperatura ambiente. La preincubación de la enzima (37°C, 30 min) con Ca2+, Mg2+, Co2+ Cu2+, Fe2+, Zn2+ and Mn2+ (0.1, 1.0 and 10.0 mM) no afecta su actividad a excepción del Cu2+ (10 mM). El Ca2+ (2.5 mM) and Mg2+ (2.5 mM) en la mezcla de reacción causan inhibición y activación de la enzima respectivamente. La inhibición causada por el Ca2+ es parcialmente revertida por el Mg2+. La enzima no es inhibida por producto. Los valores de Km y Vmax para PGA fueron determinados, resultando en 0.198 ± 0.013 g.L−1 y 0.0509 ± 0.0032 µmol.mL−1.min−1 respectivamente. Este valor de Km es uno de los más bajos reportados para PGasas microbianas de diferentes orígenes.

Hydrolysis of polygalacturonic acid (1.8 g.L−1 ) with 1.25 mg.L−1 of a commercial preparation (Pectinase SE from Shikibo Ltd., Japan) containing protopectinase SE (PPase-SE) activity for 80 min released a reducing power equivalent to ≈ 400 mg.L−1 of galacturonic acid monohydrate, yielding oligogalacturonates with an average polymerization degree of around 4. Thermostability of PPase-SE was positively affected by enzyme concentration. Enzyme activity of a solution containing 12.5 mg.L−1 of Pectinase SE in 20 mM sodium acetate buffer, pH 5.0, quickly dropped to less than 20 % after 80 s of vortexing. Enzyme pre-incubation (37°C, 30 min) with Ca2+, Mg2+, Co2+, Cu2+, Fe2+, Zn2+ and Mn2+ (0.1, 1.0 and 10.0 mM) did not affect the activity except in the case of Cu2+ (10 mM). Ca2+ (2.5 mM) and Mg2+ (2.5 mM) in the reaction mixture caused inhibition and activation, respectively. Ca2+ inhibition was partially reverted by Mg2+. The enzyme is not inhibited by products. Km and Vmax value for PGA was determined to be 0.198 ± 0.013 g.L−1 and 0.0509 ± 0.0032 µmol.mL−1.min−1 respectively. This Km value is one of the lowest reported for microbial PGases from different origins.