Estudo da imobilização de lipase de Burkholderia cepacia em alginato de sódio

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Marques, Petrus Pires, 1987-
Data de Publicação: 2011
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615661
Resumo: Orientador: Elias Basile Tambourgi
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spelling Estudo da imobilização de lipase de Burkholderia cepacia em alginato de sódioBurkholderia cepacia imobilization with sodium alginateLipaseEnzimas imobilizadasBiotecnologiaLipaseEnzime imobilizationBiotechnologyOrientador: Elias Basile TambourgiDissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia QuímicaResumo: A lipase é uma enzima de alto interesse comercial, com aplicabilidades diversas na indústria, desde aditivo de detergentes até ferramenta de síntese da indústria farmacêutica. O uso da enzima é limitado, no entanto, pelo alto custo de obtenção em nível de pureza adequado, de acordo com a finalidade. O objetivo desse trabalho foi imobilizar a lipase diretamente de seu extrato bruto, excluindo no processo outras proteínas, promovendo uma imobilização seletiva, atuando como extração, ou purificação de baixa resolução. A enzima foi produzida utilizando uma cepa de Burkholderia cepacia com óleo de oliva como indutor. O fermentado produzido pela bactéria foi caracterizado quanto à sua atividade lipolítica utilizando o p-npp como substrato. O extrato apresentou temperatura ótima de 50°C e pH ótimo 9,0. A enzima foi avaliada ainda quanto à sua afinidade pelo substrato utilizado, revelando um Km=18,4 mM, com uma velocidade máxima de atividade de 5,56 mM.min-1. Através dos dados da cinética foi possível calcular a energia de ativação da enzima em 38 kJ.mol-1.K-1. O extrato enzimático foi utilizado em procedimento de imobilização utilizando alginato de sódio em solução. As já documentadas interações entre o alginato e lipases permitiram realizar um processo de imobilização seletiva por precipitação com cloreto de cálcio. Foram estudadas, com o auxílio de planejamento estatístico de experimentos, as seguintes variáveis atuantes no processo: pH e concentração da solução de alginato, concentração da solução de cloreto de cálcio, tamanho das esferas produzidas e relação volume alginato/volume solução enzimática. As melhores condições encontradas para o processo foram concentração de alginato de 2%, pH da solução 3,68 e concentração de cloreto de cálcio 200mM, com uma relação de 40% de volume alginato/60% solução enzimática, produzindo esferas de 2 mm de diâmetro. Com essas condições obteve-se uma taxa de imobilização de 168,07%, que representa uma concentração da proteína alvo em 1,68 vezes, e recuperação superior a 99% em um procedimento de etapa únicaAbstract: Lipase is an enzyme of high commercial value, with several applications in industry, from detergent additive to pharmaceutical synthesis tool. Nevertheless, the lipase use is limited by the high cost of its production in the necessary purity grade according to its use. The objective of this work was to entrap lipase directly from its crude extract excluding contaminant proteins in the process, promoting a selective entrapment, acting as a pre-purification or extraction. The enzyme was produced using a strain of Burkholderia cepacia and olive oil as inducer. The crude extract was characterized according to its lipolytic activity using p-npp as substrate. The crude extract presented optimal temperature of 50 °C and optimal pH of 9.0. Lipase was also evaluated according to its affinity for the substrate, revealing a Km of 18.4 mM and maximum velocity of 5.56 mM.min-1. From the data obtained it was also possible to calculate the activation energy of the enzyme: 38 kJ.mol-1.K-1. This crude extract was used in the immobilization procedure using sodium alginate solution. The already published data about the affinity of lipases and alginate allowed a performance of a selective entrapment by precipitation with calcium chloride. Using statistical design of experiments the following variables were studied in the process: concentration and pH of alginate solution, concentration of calcium chloride solution, diameter of the produced beads and relation alginate volume/enzyme solution volume. The best conditions found were: alginate concentration 2% at pH 3.68, 200 mM calcium chloride concentration and a relation 40% alginate solution volume/60% enzyme solution, producing 2 mm diameter beads. In these conditions, it was possible to obtain a immobilization yield of 168.07%, which represents a concentration of 1.68 times of the target protein and an enzyme recovery superior to 99% in a single step procedureMestradoSistemas de Processos Químicos e InformáticaMestre em Engenharia Química[s.n.]Tambourgi, Elias Basile, 1957-Padilha, Giovana da SilvaMacedo, Gabriela AlvesUniversidade Estadual de Campinas. Faculdade de Engenharia QuímicaPrograma de Pós-Graduação em Engenharia QuímicaUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASMarques, Petrus Pires, 1987-2011info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf67 f. : il.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615661MARQUES, Petrus Pires. Estudo da imobilização de lipase de Burkholderia cepacia em alginato de sódio. 2011. 67 f. Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1615661. 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