Síntese e imobilização em resina de troca iônica de β-galactosidase de Kluyveromyces marxianus

• Autor(a) principal: Sousa, Carla Cristina de
• Data de Publicação: 2018
• Tipo de documento: Dissertação
• Idioma: por
• Título da fonte: Repositório Institucional da UFU
• Texto Completo: https://repositorio.ufu.br/handle/123456789/22168; http://dx.doi.org/10.14393/ufu.di.2018.1141
• topic: CNPQ::ENGENHARIAS; β-galactosidase; Kluyveromyces marxianus; Hidrólise da lactose; Duolite A-568; Adsorção; Lactose hydrolisis; Adsorption; Engenharia Química; Lactose; Hidrólise

A β-galactosidase é uma hidrolase que catalisa a reação de hidrólise da lactose. Essa enzima tem se destacado cada vez mais no âmbito industrial, apresenta grande potencial para aplicação na indústria de laticínios, pela sua ação é possível elaborar produtos isentos de lactose, voltados para intolerantes, além de aumentar a digestibilidade de lácteos e melhorar as características dos mesmos. Além disso, a β-galactosidase atua na produção de galacto-oligossacarídeos, que possuem efeitos prebióticos e ajudam na manutenção da flora intestinal. A lactose, principal carboidrato do leite, está presente em alta quantidade no soro de leite, designado como subproduto da indústria de laticínios, nesse sentindo a β-galactosidase apresenta potencial significativo para hidrólise da lactose do soro de leite com possibilidade de desenvolvimentos de novos produtos e tecnologias. A enzima β-galactosidase têm sido imobilizada com intuito de expandir e melhorar sua aplicação nos processos. Assim, vários métodos de imobilização vêm sendo aplicados, um deles é a adsorção física, método simples que envolve apenas ligações fracas. Dentre os suportes utilizados as resinas de troca iônica apresentam grande potencial. Neste trabalho a β-galactosidase foi produzida a partir da levedura Kluyveromyces marxianus e imobilizada em resina de troca iônica Duolite® A-568. A produção foi realizada por fermentação submersa, utilizando como fonte de carbono a lactose presente no permeado do soro de leite. Em seguida, a enzima foi caracterizada quanto sua estabilidade térmica, ao pH e ao armazenamento. Após a caracterização da enzima livre, esta foi imobilizada em resina Duolite® A-568. Realizaram-se testes preliminares variando tempo, concentração de enzima e utilização de enzima liofilizada na imobilização. Na sequência foi realizado uma otimização das condições por meio de um Planejamento Composto Central com as variáveis pH, concentração do tampão e atividade ofertada na imobilização. Para todas as imobilizações definiu-se a atividade recuperada. Foram realizados testes de reticulação com glutaraldeído em diferentes concentrações. A enzima também passou por um processo com duas imobilizações, visando aumentar a atividade recuperada. Como resultados obtidos, a enzima livre apresentou maior estabilidade térmica a 30 °C e estabilidade ao pH 7,3, além de reter 80% da atividade inicial durante sete semanas de armazenamento sob refrigeração, tanto em sua forma solúvel como liofilizada. Os testes preliminares de imobilização definiram a atividade ofertada como 27 U e o tempo de uma hora de imobilização, a atividade recuperada da imobilização com a enzima não liofilizada e liofilizada não apresentou diferenças. Na otimização as faixas ótimas obtidas no planejamento foram de 6,9 a 7,3 para o pH, 0,4 a 0,8 M para concentração do tampão e 24 a 31 U para atividade ofertada. Os testes de reticulação mostraram que o aumento da concentração da solução de glutaraldeído implicou em uma redução da atividade do biocatalisador imobilizado. A imobilização em série foi importante para aumentar a atividade do biocatalisador imobilizado. De forma geral a enzima produzida se apresentou eficiente para imobilização em resina de troca iônica Duolite® A-568, levando em consideração que mais variáveis devem ser otimizadas para melhora da imobilização.