@MASTERSTHESIS{ 2021:1346941611, title = {Preparação e caracterização de um suporte heterofuncional à base de quitosana e seu uso na imobilização de lipase}, year = {2021}, url = "https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1843", abstract = "Neste estudo, um novo suporte heterofuncional (Qui-Glu-Gli) foi preparado pela ativação sequencial do hidrogel de quitosana (Qui) com glutaraldeído (Glu) e posterior funcionalização com glicina (Gli). A imobilização da lipase de Thermomyces lanuginosus (TLL) neste suporte foi comparada com o hidrogel de quitosana ativado com glutaraldeído (Qui-Glu) e hidrogel sem modificação química (Qui). Os suportes foram caracterizados por análises de espectroscopia no infravermelho (FT-IR), potencial zeta (ZP) e de termogravimetria (TGA) para confirmar a introdução de grupos funcionais na superfície do biopolímero. Inicialmente, foi avaliado o efeito do pH no processo de imobilização nos diferentes suportes preparados empregando baixo carregamento de proteína (5 mg/g). Estes testes foram conduzidos na razão suporte:solução enzimática de 1:20, baixa força iônica (5 mM), 25oC e 18 h de contato sob agitação mecânica em shaker orbital (200 rpm). Completa adsorção da lipase no suporte Qui-Glu-Gli foi observada em meio ácido (pH entre 3,0 e 6,0), enquanto no suporte Qui-Glu não foi observada influência do pH de imobilização (completa imobilizada na faixa de pH entre 4,0 e 10,0). Por outro lado, o suporte sem modificação química (Qui) foi parcialmente solubilizado em meio ácido (pH 4,0) e máxima adsorção de 1,5 mg proteína/g de hidrogel foi obtida em pH 7,0. Com relação ao efeito do carregamento de proteína variando de 5 a 70 mg/g, máxima concentração de lipase imobilizada de 53-55 mg por grama de suporte foi obtida para ambos os suportes Qui-Glu e Qui-Glu-Gli. A adsorção da lipase neste novo suporte foi explicada pelo modelo de isoterma de Langmuir (R2 = 0,9545). Este modelo assume que a adsorção de moléculas de TLL na superfície do suporte ocorre na forma de monocamadas e que este material possui um número finito de sítios de adsorção. Os biocatalisadores preparados empregando Qui-Glu-Gli como suporte foram 4 vezes mais ativos na hidrólise da emulsão de azeite de oliva do que aqueles preparados com Qui-Glu – 1000 U/g e 265,1 ± 14,4 U/g respectivamente. Estes dois biocatalisadores mantiveram ≈40% de sua atividade inicial após 48 h de incubação a 50°C em solventes orgânicos apolares (heptano, tolueno ou isooctano). Testes de dessorção realizados em solução de NaCl e Triton X-100 com diferentes concentrações a 50oC, revelaram que a imobilização da TLL em Qui-Glu ocorreu preferencialmente por ligação covalente (95%). No entanto, a imobilização em Qui-Glu-Gli ocorreu preferencialmente via adsorção por interação iônica – 65% (catiônica e aniônica), interação hidrofóbica (20%) e ligação covalente (15%). A atividade catalítica dos biocatalisadores preparados foi também avaliada em reações de esterificação de ácido palmítico em meio de isooctano, solvente selecionado nos testes de estabilidade em solventes, a 50oC empregando razão equimolar de ácido e álcoois (500 mM de cada reagente) em 70 min de reação e agitação contínua em shaker orbital de 240 rpm. Estes testes foram conduzidos empregando diferentes álcoois como isoamílico, hexanol, 2-etil-1-hexanol e decanol. TLL imobilizada em Qui-Glu-Gli foi também ≈4 vezes mais ativa na produção de ésteres de ácido palmítico. Máxima conversão do ácido de 80,3 ± 0,6% e 23,7 ± 2,5% foi obtida para TLL imobilizada em Qui-Glu-Gli e Qui-Glu, respectivamente, empregando álcool isoamílico. Em seguida, foi avaliado o efeito do tempo de reação na produção do éster empregando o álcool selecionado e a máxima conversão do ácido da ordem de 85% após 90 min de reação foi obtida para o sistema de reação conduzido com o novo biocatalisador preparado neste estudo (TLL imobilizada em Qui-Glu-Gli). Após nove sucessivas bateladas de esterificação, o biocatalisador reteve cerca de 40% de sua atividade inicial. Estes resultados mostram claramente a relevância do novo suporte para a imobilização de TLL para catalisar reações em meio aquoso (hidrólise da emulsão de azeite de oliva) e em orgânico (produção de ésteres lubrificantes).", publisher = {Universidade Federal de Alfenas}, scholl = {Programa de Pós-graduação em Biotecnologia}, note = {Instituto de Química} }