Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodiesel
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2013 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFBA |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/11795 |
Resumo: | O biodiesel é uma fonte de energia ambientalmente menos impactante do que os combustíveis fósseis. Sua fabricação heterogênea por via enzimática é ambientalmente atraente pois exige menos passos para a purificação do que a catálise química atualmente usada industrialmente e permite a recuperação da lipase, que é o catalisador. Lipases já produzidas industrialmente para outros fins têm sido utilizadas para produção de biodiesel com pouco sucesso, uma vez que a presença de alcoóis de cadeia curta diminui drasticamente sua atividade, aumentando o tempo reacional. Outro fator relacionado ao seu uso é o seu alto custo de produção. Para reduzir os custos, estratégias como a imobilização enzimática (permite reutilização) e o uso de matérias-primas de baixo valor agregado podem ser usadas. Todavia, empregar óleos e gorduras residuais (OGRs) no atual processo alcalino de produção é um desafio, uma vez que, a alta acidez destes, facilita a produção de sabão e dificulta a remoção do subproduto glicerina o que não ocorre quando o catalisador é a lipase. No presente estudo, foi feita uma prospecção para avaliar o crescimento desta tecnologia no mundo. Paralelamente, lipases B de Pseudozyma antarctica mutantes foram projetadas por meio de substituição da região da tampa (lid), que cobre o sítio catalítico, por resíduos do aminoácido glicina. Estes mutantes foram submetidos à simulações de Dinâmica Molecular (DM). Os mutantes com substituições de 1 a 8 resíduos de glicina possuíram baixo valor de energia potencial sendo bons candidatos para os testes de expressão e atividade. O mutante PantΔlidG3, que possui sua tampa substituída por 3 resíduos de glicina, foi escolhido para os testes de expressão juntamente com a lipase selvagem de Pseudozyma antarctica. Tanto a lipase selvagem quanto a mutante foram expressas. Um novo e rápido método para produzir biodiesel é aqui exposto, utilizando matérias-primas residuais brutas. Esterificação de ácidos graxos livres (AGL) e transesterificação de triacilglicerois (TAG) são simultaneamente conduzidos em um meio reacional onde AGL agem como surfactantes impedindo a inativação da enzima por alcoóis de cadeia curta e glicerol. Uma equação empírica foi deduzida para determinar o comportamento da cinética em toda produção de biodiesel em função do tempo. A partir dos dados obtidos nas condições experimentais utilizadas poderá então ser realizado um escalonamento para a viabilização do processo industrial de forma economicamente viável, ou seja, com uso de baixas temperaturas, menor quantidade de álcool e tempo reacional reduzido, que leva a um custeio baixo da produção do biodiesel pela lipase. Os estudos sobre os mecanismos da catálise enzimática requerem aprofundamento para permitir o desenvolvimento de lipases mais específicas para a síntese de biodiesel. |
id |
UFBA-2_a47f43f5e92e89909e5e79609fb9c45b |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufba.br:ri/11795 |
network_acronym_str |
UFBA-2 |
network_name_str |
Repositório Institucional da UFBA |
repository_id_str |
1932 |
spelling |
Véras, Ilvania CostaVéras, Ilvania CostaCunha, Vitor Hugo Moreau da2013-06-10T18:57:49Z2013-06-10T18:57:49Z2013-06-10http://www.repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/11795O biodiesel é uma fonte de energia ambientalmente menos impactante do que os combustíveis fósseis. Sua fabricação heterogênea por via enzimática é ambientalmente atraente pois exige menos passos para a purificação do que a catálise química atualmente usada industrialmente e permite a recuperação da lipase, que é o catalisador. Lipases já produzidas industrialmente para outros fins têm sido utilizadas para produção de biodiesel com pouco sucesso, uma vez que a presença de alcoóis de cadeia curta diminui drasticamente sua atividade, aumentando o tempo reacional. Outro fator relacionado ao seu uso é o seu alto custo de produção. Para reduzir os custos, estratégias como a imobilização enzimática (permite reutilização) e o uso de matérias-primas de baixo valor agregado podem ser usadas. Todavia, empregar óleos e gorduras residuais (OGRs) no atual processo alcalino de produção é um desafio, uma vez que, a alta acidez destes, facilita a produção de sabão e dificulta a remoção do subproduto glicerina o que não ocorre quando o catalisador é a lipase. No presente estudo, foi feita uma prospecção para avaliar o crescimento desta tecnologia no mundo. Paralelamente, lipases B de Pseudozyma antarctica mutantes foram projetadas por meio de substituição da região da tampa (lid), que cobre o sítio catalítico, por resíduos do aminoácido glicina. Estes mutantes foram submetidos à simulações de Dinâmica Molecular (DM). Os mutantes com substituições de 1 a 8 resíduos de glicina possuíram baixo valor de energia potencial sendo bons candidatos para os testes de expressão e atividade. O mutante PantΔlidG3, que possui sua tampa substituída por 3 resíduos de glicina, foi escolhido para os testes de expressão juntamente com a lipase selvagem de Pseudozyma antarctica. Tanto a lipase selvagem quanto a mutante foram expressas. Um novo e rápido método para produzir biodiesel é aqui exposto, utilizando matérias-primas residuais brutas. Esterificação de ácidos graxos livres (AGL) e transesterificação de triacilglicerois (TAG) são simultaneamente conduzidos em um meio reacional onde AGL agem como surfactantes impedindo a inativação da enzima por alcoóis de cadeia curta e glicerol. Uma equação empírica foi deduzida para determinar o comportamento da cinética em toda produção de biodiesel em função do tempo. A partir dos dados obtidos nas condições experimentais utilizadas poderá então ser realizado um escalonamento para a viabilização do processo industrial de forma economicamente viável, ou seja, com uso de baixas temperaturas, menor quantidade de álcool e tempo reacional reduzido, que leva a um custeio baixo da produção do biodiesel pela lipase. Os estudos sobre os mecanismos da catálise enzimática requerem aprofundamento para permitir o desenvolvimento de lipases mais específicas para a síntese de biodiesel.Submitted by Hiolanda Rêgo (hiolandar@gmail.com) on 2013-06-10T18:57:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_Ilvania Véras.pdf: 20955079 bytes, checksum: 3482afd7a16803731a50d17d9128209f (MD5)Made available in DSpace on 2013-06-10T18:57:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_Ilvania Véras.pdf: 20955079 bytes, checksum: 3482afd7a16803731a50d17d9128209f (MD5)CNPQ; FAPESBSalvadorBiodiesel;Lipase;Enzimas.Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodieselinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisporreponame:Repositório Institucional da UFBAinstname:Universidade Federal da Bahia (UFBA)instacron:UFBAinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALDissertação_ICS_Ilvania Véras.pdfDissertação_ICS_Ilvania Véras.pdfapplication/pdf20955079https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/11795/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_ICS_Ilvania%20V%c3%a9ras.pdf3482afd7a16803731a50d17d9128209fMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain1762https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/11795/2/license.txt1b89a9a0548218172d7c829f87a0eab9MD52TEXTDissertação_ICS_Ilvania Véras.pdf.txtDissertação_ICS_Ilvania Véras.pdf.txtExtracted texttext/plain273827https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/11795/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o_ICS_Ilvania%20V%c3%a9ras.pdf.txte069aa6a6ed25d202142d11bd832da5fMD53ri/117952022-07-05 14:03:52.891oai:repositorio.ufba.br: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Repositório InstitucionalPUBhttp://192.188.11.11:8080/oai/requestopendoar:19322022-07-05T17:03:52Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA)false |
dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodiesel |
title |
Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodiesel |
spellingShingle |
Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodiesel Véras, Ilvania Costa Biodiesel; Lipase; Enzimas. |
title_short |
Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodiesel |
title_full |
Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodiesel |
title_fullStr |
Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodiesel |
title_full_unstemmed |
Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodiesel |
title_sort |
Expressão heteróloga de lipases modificadas para melhoramentodo processo de produção enzimática de biodiesel |
author |
Véras, Ilvania Costa |
author_facet |
Véras, Ilvania Costa |
author_role |
author |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Véras, Ilvania Costa Véras, Ilvania Costa |
dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Cunha, Vitor Hugo Moreau da |
contributor_str_mv |
Cunha, Vitor Hugo Moreau da |
dc.subject.por.fl_str_mv |
Biodiesel; Lipase; Enzimas. |
topic |
Biodiesel; Lipase; Enzimas. |
description |
O biodiesel é uma fonte de energia ambientalmente menos impactante do que os combustíveis fósseis. Sua fabricação heterogênea por via enzimática é ambientalmente atraente pois exige menos passos para a purificação do que a catálise química atualmente usada industrialmente e permite a recuperação da lipase, que é o catalisador. Lipases já produzidas industrialmente para outros fins têm sido utilizadas para produção de biodiesel com pouco sucesso, uma vez que a presença de alcoóis de cadeia curta diminui drasticamente sua atividade, aumentando o tempo reacional. Outro fator relacionado ao seu uso é o seu alto custo de produção. Para reduzir os custos, estratégias como a imobilização enzimática (permite reutilização) e o uso de matérias-primas de baixo valor agregado podem ser usadas. Todavia, empregar óleos e gorduras residuais (OGRs) no atual processo alcalino de produção é um desafio, uma vez que, a alta acidez destes, facilita a produção de sabão e dificulta a remoção do subproduto glicerina o que não ocorre quando o catalisador é a lipase. No presente estudo, foi feita uma prospecção para avaliar o crescimento desta tecnologia no mundo. Paralelamente, lipases B de Pseudozyma antarctica mutantes foram projetadas por meio de substituição da região da tampa (lid), que cobre o sítio catalítico, por resíduos do aminoácido glicina. Estes mutantes foram submetidos à simulações de Dinâmica Molecular (DM). Os mutantes com substituições de 1 a 8 resíduos de glicina possuíram baixo valor de energia potencial sendo bons candidatos para os testes de expressão e atividade. O mutante PantΔlidG3, que possui sua tampa substituída por 3 resíduos de glicina, foi escolhido para os testes de expressão juntamente com a lipase selvagem de Pseudozyma antarctica. Tanto a lipase selvagem quanto a mutante foram expressas. Um novo e rápido método para produzir biodiesel é aqui exposto, utilizando matérias-primas residuais brutas. Esterificação de ácidos graxos livres (AGL) e transesterificação de triacilglicerois (TAG) são simultaneamente conduzidos em um meio reacional onde AGL agem como surfactantes impedindo a inativação da enzima por alcoóis de cadeia curta e glicerol. Uma equação empírica foi deduzida para determinar o comportamento da cinética em toda produção de biodiesel em função do tempo. A partir dos dados obtidos nas condições experimentais utilizadas poderá então ser realizado um escalonamento para a viabilização do processo industrial de forma economicamente viável, ou seja, com uso de baixas temperaturas, menor quantidade de álcool e tempo reacional reduzido, que leva a um custeio baixo da produção do biodiesel pela lipase. Os estudos sobre os mecanismos da catálise enzimática requerem aprofundamento para permitir o desenvolvimento de lipases mais específicas para a síntese de biodiesel. |
publishDate |
2013 |
dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2013-06-10T18:57:49Z |
dc.date.available.fl_str_mv |
2013-06-10T18:57:49Z |
dc.date.issued.fl_str_mv |
2013-06-10 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/masterThesis |
format |
masterThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
http://www.repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/11795 |
url |
http://www.repositorio.ufba.br/ri/handle/ri/11795 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFBA instname:Universidade Federal da Bahia (UFBA) instacron:UFBA |
instname_str |
Universidade Federal da Bahia (UFBA) |
instacron_str |
UFBA |
institution |
UFBA |
reponame_str |
Repositório Institucional da UFBA |
collection |
Repositório Institucional da UFBA |
bitstream.url.fl_str_mv |
https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/11795/1/Disserta%c3%a7%c3%a3o_ICS_Ilvania%20V%c3%a9ras.pdf https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/11795/2/license.txt https://repositorio.ufba.br/bitstream/ri/11795/3/Disserta%c3%a7%c3%a3o_ICS_Ilvania%20V%c3%a9ras.pdf.txt |
bitstream.checksum.fl_str_mv |
3482afd7a16803731a50d17d9128209f 1b89a9a0548218172d7c829f87a0eab9 e069aa6a6ed25d202142d11bd832da5f |
bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 MD5 MD5 |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFBA - Universidade Federal da Bahia (UFBA) |
repository.mail.fl_str_mv |
|
_version_ |
1808459448193122304 |