Imobilização das lipases de Burkhoderia cepacia em suporte de quitosana funcionalizada com edta e aplicação na reação de esterificação de ácidos graxos
Autor(a) principal: | |
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Dissertação |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31675 |
Resumo: | Biocatalysis uses enzymes in purified form or whole cells to synthesize reactions. However, the cost of using the free enzyme is still high and the integral cell has limitations regarding the reaction medium, such as pH variations, and high temperatures, among others. Enzyme immobilization is an alternative, which has been shown to be effective. The purpose of immobilizing an enzyme is to obtain a biocatalyst with activity and stability that remains intact during the process, compared to the enzyme in its free form. It can even achieve a catalytic activity superior to that of free enzymes. The immobilization of lipase from Burkholderia cepacia was carried out in supports of chitosan functionalized with EDTA (Qui-EDTA) and chitosan-EDTA activated with glutaraldehyde (Qui-EDTA-Glu), in order to bind the enzyme to the support, from covalent bonds between the amino groups of the enzyme and the aldehyde groups of glutaraldehyde or to the acid groups of EDTA. The enzymatic activities of the derivatives in the p-nitropalmitate hydrolysis reaction were determined from the p-nitrophenol concentration formed. In this way, activities of 336U/g were obtained for the chitosan derivative functionalized with EDTA and 212U/g for the chitosan derivative activated with glutaraldehyde. The operational stability analysis showed that there is a 34% decay in the recycling of the chitosan-EDTA derivative activated with glutaraldeide, however the derivative activated only with EDTA remained stable between cycles. The bifunctionalized chitosan derivative showed better storage stability than the functionalized support with only EDTA. The derivatives were also tested against the esterification reaction, where the support Qui-EDTA was better conversions, of 80% in the first use. Thus, the efficiency of the biocatalyst obtained from the chitosan functionalized supports is remarkable. |
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Imobilização das lipases de Burkhoderia cepacia em suporte de quitosana funcionalizada com edta e aplicação na reação de esterificação de ácidos graxosQuímica BiocatalisadoresLipase de Burkholderia cepaciaBiocatalisadoresSíntese heterogêneaGlutaraldeidoBiocatalystsHeterogeneous synthesisGlutaraldehydeEnzymesCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICABiocatalysis uses enzymes in purified form or whole cells to synthesize reactions. However, the cost of using the free enzyme is still high and the integral cell has limitations regarding the reaction medium, such as pH variations, and high temperatures, among others. Enzyme immobilization is an alternative, which has been shown to be effective. The purpose of immobilizing an enzyme is to obtain a biocatalyst with activity and stability that remains intact during the process, compared to the enzyme in its free form. It can even achieve a catalytic activity superior to that of free enzymes. The immobilization of lipase from Burkholderia cepacia was carried out in supports of chitosan functionalized with EDTA (Qui-EDTA) and chitosan-EDTA activated with glutaraldehyde (Qui-EDTA-Glu), in order to bind the enzyme to the support, from covalent bonds between the amino groups of the enzyme and the aldehyde groups of glutaraldehyde or to the acid groups of EDTA. The enzymatic activities of the derivatives in the p-nitropalmitate hydrolysis reaction were determined from the p-nitrophenol concentration formed. In this way, activities of 336U/g were obtained for the chitosan derivative functionalized with EDTA and 212U/g for the chitosan derivative activated with glutaraldehyde. The operational stability analysis showed that there is a 34% decay in the recycling of the chitosan-EDTA derivative activated with glutaraldeide, however the derivative activated only with EDTA remained stable between cycles. The bifunctionalized chitosan derivative showed better storage stability than the functionalized support with only EDTA. The derivatives were also tested against the esterification reaction, where the support Qui-EDTA was better conversions, of 80% in the first use. Thus, the efficiency of the biocatalyst obtained from the chitosan functionalized supports is remarkable.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESbiocatálise utiliza de enzimas em forma purificada ou células íntegras para promover reações orgânicas. No entanto, o custo de usar a enzima livre ainda é alto e a célula íntegra apresenta limitações quanto ao meio reacional, como variações de pH, temperaturas altas, entre outros. A imobilização de enzimas é uma alternativa, que tem se mostrado eficaz. O intuito ao imobilizar uma enzima é obter um biocatalisador com atividade e estabilidade que permaneçam intactas durante o processo, em comparação à enzima em sua forma livre. Podendo, inclusive, alcançar uma atividade catalítica superior a das enzimas livres. A imobilização da lipase de Burkholderia cepacia foi realizada em suportes de quitosana funcionalizada com EDTA (Qui-EDTA) e quitosana-EDTA ativada com glutaraldeído (Qui-EDTA-Glu), com intuito de que a enzima se una ao suporte, a partir de ligações covalentes entre os grupos amina da enzima e os grupos aldeído do glutaraldeído ou aos grupos ácidos do EDTA. As atividades enzimáticas dos derivados em reação da hidrólise do p-nitropalmitato foram determinadas a partir da concentração do p-nitrofenol formado. Dessa maneira, foram obtidas atividades de 336U/g para o derivado de quitosana funcionalizado com EDTA e 212U/g para o derivado de quitosana ativado com glutaraldeído. A análise de estabilidade operacional mostrou que há decaimento de 34% na reciclagem do derivado de quitosana-EDTA ativado com glutaraldeído, no entanto o derivado ativado apenas com EDTA se manteve estável entre os ciclos. O derivado de quitosana bifuncionalizado demonstrou melhor estabilidade de armazenamento em relação ao suporte funcionalizado apenas com EDTA. Os derivados foram testados também frente a reação de esterificação, onde o suporte de Qui-EDTA obteve melhores conversões, de até 80% em seu primeiro ciclo. Com isso, é notável a eficiência do biocatalisador obtido dos suportes funcionalizados de quitosana.Universidade Federal da ParaíbaBrasilQuímicaPrograma de Pós-Graduação em QuímicaUFPBVale, Juliana Alveshttp://lattes.cnpq.br/5336623781494423Lima, Bruna Alves Teixeira2024-09-03T12:52:00Z2022-09-052024-09-03T12:52:00Z2022-06-21info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesishttps://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/31675porAttribution-NoDerivs 3.0 Brazilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessreponame:Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPBinstname:Universidade Federal da Paraíba (UFPB)instacron:UFPB2024-09-04T06:04:15Zoai:repositorio.ufpb.br:123456789/31675Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttps://repositorio.ufpb.br/PUBhttp://tede.biblioteca.ufpb.br:8080/oai/requestdiretoria@ufpb.br|| diretoria@ufpb.bropendoar:2024-09-04T06:04:15Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFPB - Universidade Federal da Paraíba (UFPB)false |
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