Desenvolvimento de sistemas enzimáticos (Lipase) para aplicação na hidrólise e síntese de ésteres

Abstract

Lipase comercial de Mucor miehei foi imobilizada em diferentes suportes, nylon, nylon-álcool polivinílico (nylon-PVA) e partículas de polisiloxano-álcool polivinílico magnetizadas (POS-PVA) e testados em relação à atividade hidrolítica. O sistema imobilizado que apresentou maior estabilidade operacional, no caso, lipase-POS-PVA foi caracterizado em relação aos parâmetros Km e Vmax aparentes, temperatura ótima e pH ótimo, usando ρ- nitrofenil palmitato como substrato. A lipase imobilizada em POS-PVA apresentou um Km aparente de 228,3μM e Vmax aparente de 36,06μmol.min-1 por miligrama de proteína, a 30oC e pH 8,0. A temperatura ótima e o pH ótimo foram respectivamente 45oC e pH = 8,0. Houve uma retenção de 69,1% de atividade após a imobilização, que permitiu o uso da enzima por um total de sete ensaios. Lipase-POS-PVA também foi empregada na síntese de ésteres. Os efeitos da razão molar ácido/álcool, da concentração de enzima imobilizada, do tamanho da cadeia carbônica dos reagentes e da estrutura do álcool sobre a formação de produto foram determinados. A síntese de butirato de butila foi maximizada para substratos contendo ácido orgânico em excesso e uma concentração de biocatalisador de 25mg/mL. A seletividade do biocatalisador em relação ao tamanho da cadeia carbônica foi diferente considerando ácidos orgânicos e álcoois. A maior concentração de produto foi obtida com ácidos orgânicos com oito e dez carbonos, enquanto que o aumento no tamanho da cadeia carbônica do álcool, de quatro para oito carbonos, provocou uma redução na síntese. O maior rendimento foi determinado para a síntese de caprilato de butila (12 carbonos). A síntese também foi influenciada pela estrutura do álcool, com a atividade máxima ocorrendo para álcool primário