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Tipo do documento: Dissertação
Título: Produção de oleato de decila utilizando a lipase de Geotrichum candidum
Autor: SANTOS, Luís Fernando da Silva 
Primeiro orientador: HIRATA, Daniela Battaglia
Primeiro coorientador: MENDES, Adriano Aguiar
Primeiro membro da banca: FREITAS, Larissa de
Segundo membro da banca: ANGELOTTI, Joelise de Alencar Figueira
Resumo: Este trabalho teve por objetivo a produção do éster oleato de decila pela reação de esterificação utilizando como biocatalisador a lipase de Geotrichum candidum (LGC) imobilizada via adsorção física em um suporte preparado a partir de um resíduo agroindustrial (casca de arroz). O oleato de decila é um éster utilizado em uma variedade de cosméticos e produtos de cuidados pessoais, sendo que a sua síntese via catálise enzimática é de grande interesse para a indústria cosmética, pois os processos catalisados por enzimas são considerados naturais e menos agressivos ao meio ambiente e, além disso, eles propiciam a obtenção de um único produto final, reduzindo gastos adicionais com processos de purificação pós-reação. As lipases são enzimas que apresentam estereosseletividade, quimiosseletividade e regiosseletividade para o substrato. Essas propriedades as tornam extremamente versáteis e muito atraentes para diferentes aplicações, incluindo a indústria cosmética, oleoquímica, de alimentos, de detergentes, farmacêutica, dentre outras. Neste trabalho a LGC foi produzida por fermentação submersa a 30,0 oC, pH 7,0, sob agitação de 250 rpm por 48h e purificada por precipitação. Na sequência ela foi imobilizada por adsorção física em diferentes suportes provenientes de resíduos agroindustriais como carvão ativado de palha de café e de palha de cana, sílica de palha de arroz funcionalizada com o grupo fenil e com o grupo vinil e ainda foi utilizando também um suporte de nanopartículas magnéticas. A caracterização das propriedades biocatalíticas dos derivados obtidos foi realizada e os suportes foram também avaliados quanto a sua hidrofobicidade, utilizando o corante Rosa de Bengala. Dentre os suportes avaliados, o que apresentou a melhor atividade do derivado foi o suporte de sílica, obtido da palha de arroz e funcionalizado com os grupos fenis (fenil-sílica). Para este suporte, o efeito do carregamento de proteína foi avaliado, sendo que o derivado apresentando um carregamento de 8,13 mg/g de proteína foi selecionado para a etapa de esterificação subsequente. O processo de produção do oleato de decila foi otimizado utilizando-se um delineamento composto central rotacional (DCCR) para duas variáveis: a concentração de biocatalizador oferecido e a temperatura de reação. As condições ótimas para a produção do emoliente foram estabelecidas para 15 % (m/v) de biocatalizador e a temperatura de reação de 50 °C. A validação do planejamento foi realizada sob as melhores condições experimentais, tendo sua máxima conversão observada em aproximadamente 2 h (78%). O biocatalisador preparado manteve 73,3 % de sua atividade inicial após 6 ciclos consecutivos de 2 h de reação cada.
Abstract: The present work aimed to produce the decyl oleate ester by esterification reaction using the lipase of Geotrichum candidum (LGC) immobilized via physical adsorption on a support prepared from agro-industrial waste as a biocatalyst. Decyl oleate is an ester used in a variety of cosmetics and personal care products, and its synthesis via enzymatic catalysis is of great interest to the cosmetic industry, as the processes catalyzed by enzymes are considered natural and less aggressive to the environment. environment and, in addition, they provide a single final product, reducing additional expenses with post- reaction purification processes. Lipases are enzymes that exhibit stereoselectivity, chemoselectivity and regioselectivity for the substrate. These properties make them extremely versatile and very attractive for different applications, including the cosmetic, oleochemical, food, detergent and pharmaceutical industry. In this work, the lipase of Geotrichum candidum (LGC) was produced by submerged fermentation at 30.0 oC, pH 7.0 and under agitation of 250 rpm for 48h and purified by precipitation with organic solvent. Then, it was immobilized by physical adsorption on different supports from agro- industrial residues, such as activated carbon of coffee straw and cane straw, rice straw silica functionalized with the phenyl group and with the vinyl group and also using a magnetic nanoparticle support, in the sequence the characterization of the biocatalytic properties of the derivatives obtained was carried out. Derivatives were also evaluated for their hydrophobicity using the Bengal Rose dye. Among the evaluated supports, the one that presented the best activity of the derivative was the silica support, obtained from rice straw and functionalized with the phenyl groups (phenyl-silica). The effect of the protein loading was evaluated to support phenylsilica, and the derivative with a loading of 8.13 mg / g was selected for the subsequent esterification step. The decyl oleate production process was optimized using a central rotational composite design (DCCR) for two variables: the concentration of biocatalyst offered and the reaction temperature. The optimum conditions for the production of the emollient were established for 15% (w / v) of biocatalyst and the reaction temperature of 50 ° C. The planning validation was performed under the best experimental conditions, with its maximum conversion observed in approximately 120 min (78%). The prepared biocatalyst maintained 73.3% of its initial activity after 6 consecutive cycles of 2 h of reaction each.
Palavras-chave: Lipase
Fungo
Imobilização
Otimização
Esterificação.
Área(s) do CNPq: CIENCIAS BIOLOGICAS
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Ciências Biomédicas
Programa: Programa de Pós-graduação em Biotecnologia
Citação: SANTOS, Luís Fernando da Silva. Produção de oleato de decila utilizando a lipase de Geotrichum candidum. 2021. 74 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas, MG, 2021.
Tipo de acesso: Acesso Aberto
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1792
Data de defesa: 24-Mar-2021
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