Síntese de novos materiais magnéticos e porosos à base de sílica e magnetita natural para aplicação como suportes para a enzima lipase

• Autor(a) principal: Andrade, Rafaela Carvalho de
• Data de Publicação: 2019
• Tipo de documento: Trabalho de conclusão de curso
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFRGS
• Texto Completo: http://hdl.handle.net/10183/236745
• topic: Magnetita; Lipase; Nanopartículas de ouro; Quitosana; Biocatalisador; Natural magnetite; Lipase; Gold nanoparticles; Chitosan; Recoverable biocatalyst

Existem diversas vantagens na utilização de enzimas como biocatalisadores, como grande eficiência catalítica e atuação em condições brandas de reação. Nesse contexto, a enzima lipase, que age sob as ligações de ésteres carboxílicos, encontra aplicações na produção de biodiesel, indústria de detergentes, degradação de polímeros entre outros. Entretanto, seu uso se torna limitado devido ao seu alto custo e dificuldade de reutilização. Para superar essa problemática, a imobilização de enzimas em suportes sólidos tem sido um tópico de grande valor na pesquisa científica. Neste trabalho, foram propostos novos suportes magnéticos para a imobilização da enzima lipase de Thermomyces lanuginosus (TLL). Materiais magnéticos e porosos foram obtidos pelo método sol-gel com diferentes proporções entre sílica e magnetita (MNX1 e MNX2) e foram, posteriormente, modificados com nanopartículas de ouro estabilizadas por quitosana (MNX1AuNp e MNX2AuNp). Os materiais foram caracterizados através de difratogramas de raios X, medidas de magnetização, isotermas de adsorção e dessorção de N2 e análise termogravimétrica, enquanto a dispersão de AuNp estabilizada por quitosana foi caracterizada através de espectroscopia no UV-Vis. Os resultados indicam que os materiais são mesoporos, magnéticos (devido a presença de magnetita) e que a imobilização acontece dentro dos poros. A atividade antimicrobiana foi avaliada através do método de cultivo em caldo, o qual demonstrou que os materiais não possuem atividade antimicrobiana. A atividade enzimática foi avaliada para os quatro materiais através do método colorimétrico envolvendo a hidrólise do p-nitrofenilpalmitato sendo que o material MNX2AuNp apresentou a maior atividade. Otimizou-se os parâmetros de imobilização através de um planejamento fatorial 22 obtendo-se tempo de imobilização de 15 h e pH igual a 5. Nessas condições, imobilizou-se cerca de 97% da enzima oferecida, obtendo-se 8 U g-1 de atividade da enzima suportada no material MNX2AuNp. Tanto o material MNX2 quanto o material MNX2AuNp podem ser reutilizados mantendo cerca de 30 e 45% da atividade inicial após 12 ciclos, além disso, o material MNX2AuNp pode ser estocado por cerca de quatro meses sem perda de atividade da enzima imobilizada. Assim, os materiais magnéticos com estrutura de poros planejada desenvolvidos neste trabalho possuem potencial aplicação como suportes para lipase, sendo reutilizáveis e de fácil recuperação do meio reacional.