Comparative study of bacterial and fungal alpha-amylase industrial producers

Abstract

There are several industrial sectors that use enzymes from microorganisms to generate products for a wide range of applications. Among all industrial enzymes, alpha amylase is one of the main enzymes used in industry. Furthermore, microbial enzymes have gained interest for their widespread uses in industries and medicine owing to their easy availability, stability, catalytic activity, ease of production and optimization than plant and animal enzymes, hence they are the favored sources for industrial enzymes production. The extensive applications and the broad utility variety of microbial enzymes arises the interest of a comparative study of different alpha-amylase microbial producers along with a structure and sequence based analysis of alpha-amylase protein from Bacillus licheniformis and Aspergillus oryzae, likewise, they are the most utilized industrial bacterial and fungal alpha-amylase producers. Phylogenetic analysis pretends to study the evolutive and structural relationship between some Bacillus spp alpha-amylase producers and Aspergillus spp alpha-amylase producers. Also, its goal is to perform a comparison between natural producers and the industrially ones, in addition to study the evolutionary relationships within the spices. On the basis of the establish evolutionary relationships Bacillus paralicheniformis and Bacillus halotolerans show potential as new alpha-amylase industrial producers. Comparative genomic study between the coding alpha-amylase gene obtained from the respective protein and the microbial genome aims to provide a highly detailed view of the protein genetics.Protein profile analysis results in a structural and functional study of the protein, together with an homology alpha-amylase B.licheniformis and A.oryzae model.

Varios sectores industriales utilizan enzimas producidas por microorganismos para diversos productos con una amplia gama de aplicaciones. De todas las enzimas industrialmente comercializadas, la alpha-amilasa es una de las principales. Así mismo, los microorganismos han ganado interés tanto en la industria cómo en el campo de la medicina debido a sus amplias aplicaciones, siendo la fuente preferida de enzimas industriales. Además, poseen ciertas características ventajosas como la disponibilidad, estabilidad, actividad catalítica, fácil producción y optimización en comparación con enzimas procedentes de plantas y animales.La infinita cantidad de aplicaciones e utilidades de las enzimas de origen microbiano g enera el interés de un estudio comparativo de las diferentes alpha-amilasas industriales de origen microbiano, juntamente con un análisis estructural y en base a la secuencia de la proteína alpha-amilasa proveniente de la bacteria Bacillus licheniformis y el hongo Aspergillus oryzae. Así pues, son las especies más utilizadas industrialmente. La finalidad de los analisis filogenéticos es el estudio de la relación evolutiva y estructural entre distintas especies pertenecientes a los productores de alpha amilasa del género Bacillus y Aspergillus. Mediante los análisis filogenéticos, también, se quiere realizar una comparación entre aquellos productores naturales e industriales de cada uno de los generos. En base a las relaciones evolutivas establecidas los microorganismos Bacillus paralicheniformis y Bacillus halotolerans presentan potencial cómo nuevos productores industriales.El estudio genómico comparativo entre el gen codificante para la alpha-amilasa, obtenido de la respectiva proteína, y el genoma del microorganismo del productor proporciona una visión detallada de la genética de la proteína. Por último, el perfil proteico resulta en un estudio estructural y funcional de la proteína conjuntamente con la construcción de un modelo por homología de la alpha-amilasa de B.licheniformis e A.oryzae.

Diversos sectors industrials utilitzen enzims produïts per microorganismes per a diversos productes amb una àmplia gamma d'aplicacions. De tots els enzims comercialitzats industrialment, l'alfa-amilasa és una de les principals. Tanmateix, els microorganismes han guanyat interès tant a la indústria com en el camp de la medicina, gràcies a la seva diversitat d'aplicacions i a més essent la font preferia dels enzims industrials. A més a més, presenten certes característiques avantatjoses com la disponibilitat, l'estabilitat, l'activitat catalítica, fàcil producció i optimització en comparació als enzims procedents de plantes i animals. La infinita quantitat d'aplicacions i utilitats dels enzims d'origen microbià promouen l'interès d'un estudi comparatiu de les diferents alfa-amilases industrial d'origen microbià, juntament amb un anàlisis estructural i segons la seqüència de la proteïna alfa-amilasa provinent del bacteri Bacillus licheniformis i el fong Aspergillus oryzae. Així mateix, són les espècies més utilitzades en la producció industrial. La finalitat dels anàlisis filogenètics és l'estudi de la relació evolutiva i estructural entre diferents espècies pertanyents als productors d'alfa-amilasa del gènere Bacillus i Aspergillus. Mitjançant els anàlisis filogenètics, també, es pretén realitzar una comparació entre aquells productors naturals i industrials de cada un dels gèneres. D'acord amb les relacions evolutives establertes, els microorganismes Bacillus paralicheniformis i Bacillus halotolerans presenten potencial com a nous productores industrials. L'estudi genòmic comparatiu entre el gen codificant per a l'alfa-amilasa, obtingut de la proteïna respectiva, i el genoma del microorganisme productor proporciona una visió detallada de la genètica de la proteïna. Per últim, el perfil proteic resulta en un estudi estructural i funcional de la proteïna conjuntament amb la construcció d'un model per homologia de l'alfa-amilasa de Bacillus licheniformis i Aspergillus oryzae.