ImobilizaÃÃo de lipase de Candida antarctica do tipo B em nanopartÃculas magnÃticas visando a aplicaÃÃo na sÃntese de Ãsteres

• Autor(a) principal: Maria Cristiane Martins de Souza
• Data de Publicação: 2013
• Tipo de documento: Tese
• Idioma: por
• Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFC
• Texto Completo: http://www.teses.ufc.br/tde_busca/arquivo.php?codArquivo=9381
• topic: Nanoestruturas; Enzimas; Lipase; nanostructures; lipases; flavorings; BIOENGENHARIA

Neste trabalho, nanopartÃculas magnÃticas de ferro (Fe3O4) (NPM) foram avalia- das como suporte para a imobilizaÃÃo de lipase de Candida antarctica do tipo B (CALB). O biocatalisador (CALB-NPM) foi analisado na catÃlise dos Ãsteres: oleato de etila (biodiesel), butirato de metila e etila. NanopartÃculas magnÃticas sÃo particularmente interessantes para imobilizaÃÃo enzimÃtica devido as suas propriedades magnÃticas favorecerem a fÃcil separaÃÃo da mistura reacional atravÃs do uso de magnetismo. A enzima CALB à uma enzima capaz de atuar em diversas reaÃÃes, como, hidrÃlises e transesterificaÃÃes. Contudo, um dos problemas do uso de enzimas como catalisadores homogÃneos à a sua recuperaÃÃo. Assim, à necessÃrio o uso de suportes que retenham a enzima, mantendo suas caracterÃsticas catalÃticas. As na- nopartÃculas foram produzidas pelo mÃtodo de co-precipitaÃÃo. Determinou-se o tamanho das nanopartÃculas (11 nm) atravÃs da tÃcnica de difraÃÃo de raios-X (DRX) com posterior refi- namento das fases obtidas pelo mÃtodo Rietveld. Espectros de infravermelho foram obtidos para anÃlise de presenÃa de hidroxilas usando pastilhas de KBr das ferritas magnÃticas. O espectro foi medido na regiÃo entre 400 e 4000 cm−1. ModificaÃÃes foram realizadas na su- perfÃcie das mesmas com γ-aminopropiltrietoxissilano (APTS) e glutaraldeÃdo. No processo de imobilizaÃÃo, a influÃncia da velocidade de agitaÃÃo (20-250 rpm), carga enzimÃtica (45-200 UpNPB.g−1), tempo de contato enzima-suporte (0,5-5 h), concentraÃÃo de glutaraldeÃdo (2,5 e 25 % (m/v)), aditivo dodecil sulfato de sÃdio (SDS 0,23 %) e reutilizaÃÃo do biocatalisador fo- ram avaliadas. A imobilizaÃÃo foi realizada na presenÃa de 100 mM de tampÃo bicarbonato de sÃdio, pH 10, a 25 ÂC. ApÃs a imobilizaÃÃo, a enzima imobilizada exibiu melhor estabilidade tÃrmica e operacional do que na forma solÃvel. As condiÃÃes Ãtimas de imobilizaÃÃo foram: velocidade de agitaÃÃo de 45 rpm, carga enzimÃtica (80 UpNPB.g−1), tempo de imobilizaÃÃo de 1 h, soluÃÃo de glutaraldeÃdo (25 % (m/v)), possibilitando um rendimento de imobilizaÃÃo de 41,8 % e atividade enzimÃtica do derivado de 29,1 UpNPB/g. AlÃm disso, o biocatalisador manteve aproximadamente, 53% de atividade catalÃtica inicial apÃs cinco ciclos consecutivos de reaÃÃo hidrolÃtica. ApÃs a imobilizaÃÃo, a estabilidade tÃrmica dos derivados foi realizada a partir da reaÃÃo de hidrÃlise com 0,01 g de CALB-NPM. atividade catalÃtica da enzima livre e imobilizada foi analisada a 60 ÂC. A produÃÃo de esteres foi realizada com o biocatalisador na melhor condiÃÃo catalÃtica. AlÃm das nanopartÃculas foram analisadas a bioconversÃo de esteres por resinas acrÃlicas comerciais (CALB imobilizada). A conversÃo de oleato de etila foi de aproximadamente 90% para os biocatalisadores testados. Os ciclos de reaÃÃo consecutivos (14) mostram a manutenÃÃo da produÃÃo de biodiesel. A mÃxima conversÃo de buitrato de etila (96,8%) e metila (93,9%) foram obtidos apÃs 8 h de reaÃÃo a 25 ÂC com CALB imobilizada em nanopartÃculas magnÃticas. Os ciclos de reaÃÃo consecutivos (12) mostram a manutenÃÃo da produÃÃo dos Ãsteres (aproximadamente 76% para as nanopartÃculas e 79% para a resina acrÃlica).