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EFFECT OF CHROMIUM IN BLUE HIDES ON ACTIVITY OF MICROBIAL TRANSGLUTAMINASE

2010; American Leather Chemists Association; Volume: 105; Issue: 6 Linguagem: Inglês

0002-9726

Maryann M. Taylor, J. Lee, L.P. Bumanlag, Eduard Hernàndez-Balada, Eleanor M. Brown,

Enzyme Production and Characterization

Microbial transglutaminase (mTgase) has been used in the modification of proteins from sustainable resources to make products that have application in leather production. It has also been successfully used to treat blue stock, prior to addition of the products, for the purpose of stabilizing the fillers and lessening the chance that they will be washed out during further processing steps. There is always a concern that metals may have an effect (either positively or negatively) on the enzyme’s activity and literature has addressed many of these issues. However, one area that has not been addressed is whether chromium may affect activity of mTgase. Even though we have only seen positive results after hide treatment with enzyme, we designed an experiment to elucidate this matter. Using atomic absorption spectroscopy, we first determined the concentration of chromium in the floats during the processing of the hides. When the hides were washed and then neutralized, the concentration of unbound chromium was found to be less than 5 ppm. Next, to test mTgase sensitivity, we carried out activity assays in absence and presence of chromium and found that activity results were similar. We prepared a model system in which gelatin, swollen and solubilized in solutions containing chromium, was reacted with mTgase using standard conditions. It was found, when compared to a control, that the reaction proceeded at the same rate (chemical gel formed in 2 h @ 50°C), and the physical properties and molecular weight distributions (SDS-PAGE) of the products were similar. Finally, epi-fluorescent microscopy studies showed that enzyme-pretreatment, when compared to a control in which no enzyme pretreatment was applied, prevented migration of the fillers during subsequent processing steps. Thus, under the conditions in which we treat wet blue hides, the chromium used to tan the hides does not affect enzyme activity.La transglutaminasa microbiana (mTgase) ha sido utilizada en la modificacion de las proteinas procedentes de fuentes sostenibles para productos que tienen aplicacion en la produccion de cuero. Tambien se ha utilizado con exito para tratar inventarios de wet blues, antes de la adicion de productos rellenantes, con el fin de estabilizarlos y disminuir las probabilidades de que se removieran por lavados durante los siguientes pasos del proceso. Siempre hay una preocupacion de que los metales pueden tener un efecto (ya sea positivo o negativo) sobre la actividad de la enzima y la literatura ha abordado muchos de estos temas. Sin embargo, un area que no se ha abordado es si el cromo puede afectar a la actividad de mTgase. Aunque solo hemos visto resultados positivos despues del tratamiento de las pieles con enzimas, hemos disenado un experimento para dilucidar esta pregunta. Usando espectroscopia de absorcion atomica, se determino por primera vez la concentracion de cromo en la flota durante el procesamiento de las pieles. Cuando las pieles se lavan y luego son neutralizadas, la concentracion de cromo no fijado fue encontrada menor a 5ppm. A continuacion, para poner a prueba la sensibilidad mTgase, llevamos a cabo ensayos de actividad en ausencia y presencia de cromo y encontramos que los resultados de la actividad fueron similares. Hemos preparado un sistema modelo en el que la gelatina, turgente y disuelta en soluciones que contienen cromo, se reacciono con mTgase bajo condiciones normales. Se constato, en comparacion con un control, que la reaccion procedio a la misma velocidad (gel quimico formado en 2 horas a 50° C), y las propiedades fisicas y la distribucion del peso molecular (SDS-PAGE) de los productos son similares. Por ultimo, estudios de microscopia epifluorescente mostraron que la enzima pre-tratada, en comparacion con un control en el que no se aplico el tratamiento previo de la enzima, impide la migracion de los rellenantes durante los pasos de procesamiento posterior. Asi, en las condiciones en que tratamos a los cueros wet blue, el cromo utilizado para curtir las pieles no afecta a la actividad enzimatica.