Imobilização de lipase com atividade de transesterificação produzida pelo novo isolado Acremonium-like rog 2.1.9 em matrizes a base de resíduos agroindustriais e aplicação na produção de biodiesel

Abstract

As lipases apresentam atividades catalíticas específicas as quais permitem seu uso em diferentes setores da indústria, como de alimentos, tratamento de águas residuais, cosméticos, farmacêuticos e biocombutíveis. A imobilização dessas enzimas torna mais eficiente sua aplicação uma vez que preserva suas propriedades bioquímicas nas condições reacionais e facilita recuperação e reutilização. O objetivo deste trabalho foi caracterizar a lipase bruta produzida pelo fungo Acremonium-like ROG 2.1.9, purificá-la parcialmente e imobilizá-la em diferentes matrizes, incluindo resíduos agro-industriais, e sua utilização na produção de biodiesel por transesterificação enzimática. A enzima apresentou maior atividade a pH 7,0 e a 45°C e estabilidade na presença de n-hexano e metanol, com 92% e 40% de atividade residual, respectivamente, após 24 horas em presença daqueles compostos. A lipase mostrou ainda, especificidade por ácidos graxos de cadeia média como p-nitrofenil decanoato (C10:0), seguido de p-nitrofenil palmitato (C16:0). A enzima foi purificada parcialmente por precipitação fracionada com sulfato de amônio, com maior rendimento obtido na faixa entre 30-50% de saturação do sal. Após ser parcialmente purificada, a lipase foi imobilizada por adsorção em bagaço de cana e sabugo de milho não ativados, por meio de interação hidrofóbica em Sepabeads C18, Lewatit 105 e Lewatit 1600, por interação iônica em PEI-agarose, MANAE-sabugo de milho e MANAE-bagaço de cana e por ligação covalente multipontual em Glioxil-sabugo de milho e Glioxil-bagaço de cana. As imobilizações por interação iônica apresentaram os maiores rendimentos, com aumento de 100% na atividade da enzima imobilizada em MANAE-sabugo e os derivados gerados a partir destes suportes foram selecionados para os trabalhos seguintes. O derivado Lip-MANAE-sabugo apresentou maior força de interação iônica (a enzima não se dissociou da matriz), Lip-MANAE-bagaço foi o mais estável termicamente (45°C) e o derivado Lip-PEI-agarose foi o mais estável em etanol (30% v/v). A atividade da lipase imobilizada em MANAE-sabugo e MANAE-bagaço aumentou na presença de etanol, n-hexano e DMSO, e na presença dos surfactantes CTAB e Triton x-100. Com base nos resultados, pode-se concluir que o uso dos resíduos agro-industriais (bagaço de cana e sabugo de milho) como suporte, após serem ativados com grupos amino, é uma alternativa eficaz e de baixo custo para aplicação de lipases imobilizadas.