Imobilização de lacase em nanopartículas de magnetite

• Autor(a) principal: Fortes Júnior, Cristiano Correia Silva
• Data de Publicação: 2014
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Científico de Acesso Aberto de Portugal (Repositórios Cientìficos)
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10773/14303
• topic: Engenharia química; Biocatálise; Lacase - Imobilização; Enzimas imobilizadas; Magnetite - Nanopartículas

As excelentes propriedades catalíticas têm aumentado o uso de enzimas na biocatálise industrial. Contudo, como normalmente são solúveis, apresentam desvantagens como a dificuldade de recuperação da enzima da solução reacional e a sua reutilização. De modo a reutilizar uma enzima solúvel, a sua imobilização tem sido utilizada, nos mais diversos tipos de suportes e usando metodologias variadas. Neste sentido, estudou-se a imobilização da lacase em nanopartículas magnéticas de magnetite, revestidas com sílica (Fe3O4-SiO2) e ativadas com glutaraldeído. Na primeira fase deste trabalho, com o objetivo de maximizar a recuperação de atividade enzimática, estudou-se a otimização das condições da imobilização, através do uso da metodologia de superfície de resposta, tendo como variáveis independentes o pH (4.5, 6.5 e 8.5), a concentração da enzima (0.03, 0.1 e 0.17 μL/mL) e o tempo de contato (1.0, 2.0 e 3.0h). As condições ótimas de imobilização encontradas foram a concentração de enzima 0.03 μL/mL, pH 5 e tempo de contato de 3h. Numa segunda fase, investigou-se a estabilidade térmica da lacase livre e imobilizada, estabilidade operacional ou capacidade de reutilização e o efeito do armazenamento na enzima imobilizada. Verificou-se que a estabilidade térmica da lacase imobilizada, em relação à lacase livre, foi ligeiramente melhorada. A retenção de 75,8 % da atividade inicial após 6 ciclos de reação mostraram claramente que a estabilidade operacional e a capacidade de reutilização do biocatalisador foi melhorada em relação à enzima livre. Na terceira fase determinou-se a cinética da reação de oxidação do ABTS, catalisada pela lacase imobilizada e comparou-se com a cinética da enzima livre. Os resultados foram modelados usando o modelo de Michaelis-Menten, e constatou-se que um aumento substancial do valor da constante de Michaelis-Menten, em relação à enzima livre, certamente provém de uma menor afinidade da enzima imobilizada para o substrato e ou por limitações de transferência de massa. Conclui-se que as propriedades melhoradas da lacase imobilizada em nanopartículas, assim como as vantagens de reutilização, aproveitando as propriedades magnéticas das nanopartículas, mostram que a lacase imobilizada nestes suportes apresenta potencial para aplicações industriais.