bachelorThesis
Imobilização da lipase de Candida Antarctica do tipo B usando como suporte fibra de coco verde pré-tratada por explosão a vapor
Immobilization of lipase from Candida Antarctica type B using pre-treated green coconut fiber as support by steam explosion
Registro en:
DINIZ, Dara Souza. Imobilização da lipase de Candida Antarctica do tipo B usando como suporte fibra de coco verde pré-tratada por explosão a vapor. Orientadora: Nathália Saraiva Rios. 2023. 49f. Trabalho de Conclusão de Curso (Graduação em Engenharia Química) - Departamento de Engenharia Química, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2023.
Autor
Diniz, Dara Souza
Resumen
The present study aims to immobilize the enzyme CalB (Candida antarctica lipase B)
in coconut fiber as a support. Two distinct systems were considered in order to obtain an
immobilization composed, for the most part, of covalent bonds. In the first system, coconut
fiber biomass was silanized with APTES (3-aminopropyltriethoxysilane), then activated with
glutaraldehyde and an enzyme was immobilized. In the second system, the biomass was also
silanized with APTES, an enzyme was immobilized and subsequently coated with
glutaraldehyde. After immobilization, the parameters of the immobilized enzyme were
controlled to evaluate the efficiency of CalB immobilization in the coconut fiber matrix.
Subsequently, thermal stability tests were carried out, which consisted of exposing the
immobilized enzyme to high temperatures (60ºC, pH 7.0). Finally, the desorption test was
performed, which aimed to evaluate the type of bonds/interactions present in the
immobilization. Desorption was performed using NaCl (1M) and Triton X-100 (1.0% (v/v))
solutions in order to investigate whether the rejected forms were predominantly ionic or
hydrophobic. The results showed that the CalB enzyme was immobilized in both systems, with
immobilization yields of around 43.4 and 50.4% in 24 h of contact in the Biomassa-APTES GA-CalB and Biomassa-APTES-CalB systems, respectively. For both systems, the activities
of the immobilized enzymes remained similar, around 9.5 and 9.2 U/g. Furthermore, the
inactivation profiles of the immobilized enzymes showed a similar behavior, with an average
relative activity of around 65.0% at 90 min of inactivation for both systems. Coating with
glutaraldehyde after the immobilization process (Biomassa-APTES-CalB-GA biocatalyst)
achieved greater retention of enzymatic activity after transfer with NaCl (Relative activity:
55.2%) and Triton X-100 (Relative activity: 82 .3%). This evidences the formation of Schiff
bases between enzyme-support, due to the high relative activity of the enzyme after both
desorption processes. Thus, with the immobilization processes, active and stable biocatalysts
were produced, mainly in the case of the second system, with potential application in actions
of industrial interest. O presente estudo tem como objetivo imobilizar a enzima CalB (Candida antarctica
lipase B) em fibra de coco como suporte. Foram avaliados dois sistemas distintos a fim de se
obter uma imobilização composta, em sua maior parte, por ligações covalentes. No primeiro
sistema, a biomassa de fibra de coco foi silanizada com APTES (3-aminopropiltrietoxisilano),
em seguida ativada com glutaraldeído e a enzima foi imobilizada. No segundo sistema, a
biomassa também foi silanizada com APTES, a enzima foi imobilizada e, posteriormente,
houve o recobrimento com glutaraldeído. Após a imobilização, os parâmetros da enzima
imobilizada foram estudados para avaliar a eficiência da imobilização da CalB na matriz de
fibra de coco. Posteriormente, foram realizados testes de estabilidade térmica, que consistiu em
expor a enzima imobilizada a altas temperaturas (60ºC, pH 7,0). Por último, foi realizado o teste
de dessorção, que teve como objetivo avaliar o tipo de ligações/interações presentes na
imobilização. A dessorção foi realizada utilizando soluções de NaCl (1M) e Triton X-100 (1,0%
(v/v)), a fim de investigar se as interações formadas eram predominantemente iônicas ou
hidrofóbicas. Os resultados obtidos mostraram que a enzima CalB foi imobilizada em ambos
os sistemas, apresentando rendimentos de imobilização em torno de 43,4 e 50,4 % em 24 h de
contato nos sistemas Biomassa-APTES-GA-CalB e Biomassa-APTES-CalB, respectivamente.
Para ambos os sistemas, as atividades das enzimas imobilizadas permaneceram similares, em
torno de 9,5 e 9,2 U/g. Além disso, os perfis de inativação das enzimas imobilizadas
apresentaram comportamentos parecidos, com atividade relativa média em torno de 65,0% em
90 min de inativação para ambos os sistemas. O recobrimento com glutaraldeído após o
processo de imobilização (biocatalisador Biomassa-APTES-CalB-GA) conseguiu uma maior
retenção da atividade enzimática após a dessorção com NaCl (Atividade relativa: 55,2%) e
Triton X-100 (Atividade relativa: 82,3%). Isso evidencia a formação de bases de Schiff entre
enzima-suporte, devido à elevada atividade relativa da enzima após ambos os processos de
dessorção. Assim, com os processos de imobilização, produziu-se biocatalisadores ativos e
estáveis, principalmente no caso do segundo sistema, com potencial aplicação em reações de
interesse industrial.