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Tipo do documento: Dissertação
Título: Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas (Fe3O4) e seu uso como suporte para imobilização de lipase Thermomyces lanuginosus (TLL)
Autor: CAVALCANTI, Marcello Henrique da Silva 
Primeiro orientador: VIRTUOSO, Luciano Sindra
Primeiro coorientador: SILVA, José Maurício Schennerdorf Ferreira da.
Primeiro membro da banca: BORGES, Diogo Gontijo
Segundo membro da banca: TAVANO, Olga Luisa
Resumo: A imobilização de enzimas em nanopartículas magnéticas é uma estratégia que viabiliza a recuperação do conjugado nanopartícula-enzima a partir da separação do material imobilizado por centrifugação ou pela aplicação de um campo magnético externo. Nesse contexto, o presente trabalho avaliou o uso de nanopartículas magnéticas (Fe3O4) como suporte para imobilização da lipase produzida por Thermomyces lanuginosus (TLL). Essa lipase possui importantes aplicações na indústria, como, por exemplo, na produção de biodiesel, pesticidas, alimentos, entre outros. De forma específica, na primeira etapa do trabalho, foram obtidas nanopartículas magnéticas (NPM) através do método de coprecipitação usando hidróxido de sódio como agente redutor. As NPM foram caracterizadas por TEM, AFM, DRX, FTIR, TGA, DLS e potencial zeta e os resultados mostraram por diferentes técnicas se tratar de NPM pequenas, devido as imagens de TEM apresentarem partículas de 8,3 ± 2,7 nm; de AFM apresentarem um tamanho de 12,0 ± 2,0 nm e os dados de DLS mostrarem um DH 34,19 ± 0,91 nm, com superfície de carga variando entre + 35,0 mV em pH 3,0 à – 35,0 mV em pH 12,0. A caracterização por DRX comprovou que as NPM são do tipo Fe3O4, por FTIR foi determinado a existência de ligações do tipo Fe-O e O-H no material e por TGA foi observado que as NPM são estáveis na faixa de temperatura de 400°C a 900°C. Numa segunda etapa, a superfície de carga para a enzima TLL foi avaliada computacionalmente por meio das informações obtidas no PDB, sendo verificada a diferenciação do potencial eletrostático em cada região da macromolécula. Por fim, foram escolhidos 3 condições de controle de pH de forma a modificar as superfícies de carga da enzima e da NPM e avaliar o seu processo de adsorção. Assim, o material imobilizado apresentou 99,49% de adsorção da enzima ao suporte, recuperando 62,3% da atividade hidrolítica, em relação à atividade inicial da lipase livre. E a eficiência catalítica na síntese do éster oleato de etila foi de aproximadamente 80% após 12 ciclos de reutilização
Abstract: The immobilization of enzymes in magnetic nanoparticles is a strategy that enables the recovery of conjugated nanoparticles enzymes from the selection of material immobilized by centrifugation or by the application of an external magnetic field. In this context, the present work used the magnetic nanoparticles (Fe3O4) as a support for immobilization of the lipase applied by Thermomyces lanuginosus (TLL). This lipase has important applications in the industry, such as, for example, in the production of biodiesel, pesticides, food, among others. Specifically, in the first stage of the work, it was magnetic nanoparticles (NPM) through the coprecipitation method using sodium hydrogen as a reducing agent. As the NPM were characterized by TEM, AFM, XRD,FTIR, TGA, DLS and potential zeta and results by different techniques used in the treatment of small NPM, for example, the TEM images showed displays of 8.3 ± 2,7 nm, the AFM showing a size of 12,0 ± 2,0 nm and the DLS showing a DH 34,19 ± 0,91 nm, with a load surface varying between + 35,0 mV at pH 3,0 to – 35,0 mV at pH 12,0. A characterization by XRD proven as NPM in the type Fe3O4, by FTIR it was determined the display of captures of the type Fe-O and O-H in material and by TGA it was observed how NPM is the temperature range of 400°C to 900°C. In a second step, the charge surface for the TLL enzyme was computationally evaluated using the information obtained in the PDB, and the differentiation of the electrostatic potential in each region of the macromolecule was verified. Finally, 3 pH control conditions were chosen in order to modify the loading surfaces of the enzyme and NPM and evaluate its adsorption process. Thus, the immobilized material showed 99,49% of the enzyme adsorption to the support, recovering 62,3% of the hydrolytic activity, in relation to the initial activity of the free lipase. And the catalytic efficiency in the synthesis of the ethyl oleate ester was 80% after 12 cycles of reuse.
Palavras-chave: Enzimas imobilizadas
Nanopartículas de Magnetita
Thermomyces lanuginosus
Lipase / Enzimologia
Adsorção
Área(s) do CNPq: QUIMICA::FISICO-QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: CAVALCANTI, Marcello Henrique da Silva. Síntese e caracterização de nanopartículas magnéticas (Fe3O4) e seu uso como suporte para imobilização de lipase Thermomyces lanuginosus (TLL). 2020. 86 f. Dissertação (Mestrado em Química) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas/MG, 2020.
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/1811
Data de defesa: 27-Fev-2020
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