Cultivo submerso de Aspergillus empregando óleos vegetais visando a síntese de lipases para aplicação industrial.

Abstract

As lipases são enzimas amplamente aplicadas em processos industriais. Sua obtenção por fungos filamentosos apresenta algumas vantagens em relação às outras fontes e por isso estudos de incremento de sua produção vêm sendo realizados. Aliado ao processo de obtenção, técnicas de imobilização de enzimas podem melhorar sua estabilidade em relação à temperatura e pH, e diminuir custos associados à sua aplicação devido à possibilidade de reaproveitamento da enzima imobilizada nos processos biocatalíticos. Objetivo: este trabalho teve como objetivo estudar a produção de lipases pela cepa Aspergillus sp. DPUA 1727, a imobilização da referida enzima em suporte octil-sepharose, sua caracterização na forma livre e imobilizada e a aplicação da enzima imobilizada na obtenção de ésteres. Métodos: a produção da enzima foi realizada por 96 horas em cultivo submerso, avaliando-se diferentes fontes de carbono (óleos de soja, oliva, semente de uva e de algodão) como substratos indutores da produção enzimática. Posteriormente, estudou-se a imobilização da enzima em suporte octil-sepharose® por adsorção através de interação hidrofóbica, após o meio fermentado ter sido submetido à 4 ciclos de extração do óleo residual da fermentação com n-hexano. O processo de imobilização da enzima foi realizado em cascata em 4 ciclos com a finalidade de sobrecarga da enzima no suporte. Os testes de estabilidade foram feitos por 24 horas, nas temperaturas de 30 à 70ºC e pH de 3 a 9 com a enzima livre e imobilizada. Como última etapa do trabalho, aplicou-se a enzima imobilizada na obtenção do éster propionato de isoamila. Resultados: Na etapa de produção, as melhores condições para a obtenção da enzima foram: óleo de semente de uva como indutor e 96 horas de cultivo. A lipase produzida apresentou maior atividade quando na presença do substrato p-nitrofenil propionato e, com a imobilização por 4 ciclos em suporte octil-sepharose, pode-se obter um derivado com a lipase adsorvida de peso molecular de, aproximadamente, 45 kDa. Em relação à caracterização da lipase produzida, obteve-se pH ótimo de 7,5 e 5 e, temperatura ótima de 45 e 50ºC, na sua forma livre e imobilizada, respectivamente. A enzima imobilizada apresentou uma faixa de estabilidade superior à da enzima livre em relação ao pH, sendo os valores de pH de 4, 5 e 6 para a enzima imobilizada e de 7 e 7,5 para enzima livre, ao longo de 24 horas de incubação. No ensaio de estabilidade em relação à temperatura, a enzima imobilizada foi mais estável na faixa de 40 à 60ºC e a enzima livre apresentou estabilidade de 40 à 45ºC. No teste de reuso do derivado imobilizado, após 5 ciclos, a enzima imobilizada apresentou 75% da atividade inicial a qual se manteve durante outros 15 ciclos adicionais. A possibilidade de utilização da lipase imobilizada na síntese de ésteres de bioaroma deve ser estudada em relação à especificidade dos substratos empregados, sendo a escolha destes, o álcool e o ácido, essenciais para obtenção de uma taxa de esterificação satisfatória. Conclusão: Substratos alternativos como o óleo de semente de uva podem ser empregados como indutor visando a síntese de lipases. O processo de imobilização por adsorção em suporte octil-sepharose mostrou-se eficaz não somente para imobilizar a enzima, mas também para promover a purificação, sendo que, com este método, a enzima pode ser reutilizada satisfatoriamente. É necessário conhecer a especificidade da enzima para sua utilização e obtenção do bioproduto de interesse.