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

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Data

2016-12-02

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Universidade Estadual Paulista (Unesp)

Resumo

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.

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Palavras-chave

Biodiesel, Imobilização, Transesterificação enzimática, Biocatálise, Acremonium-like ROG 2.1.9

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