Síntese biocatalítica, recuperação e caracterização físico-química do ácido maltobiônico

• Ano de defesa: 2019
• Autor(a) principal: Flores, Maicon Lamb
• Orientador(a): Malvessi, Eloane
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Palavras-chave em Português: Zymomonas mobilis; Enzimas; Biotecnologia
• Palavras-chave em Inglês: Zymomonas mobilis; Enzymes; Biotechnology
• Link de acesso: https://repositorio.ucs.br/11338/4817

O ácido maltobiônico consiste em um polihidroxiácido derivado da maltose que, devido ao seu poder umectante e atividade antioxidante, vem sendo usado, em maior proporção, em formulações de produtos com finalidade cosmetológica e dermatológica. O ácido maltobiônico é obtido em associação com sorbitol via ação do complexo enzimático glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e glicono-δ-lactonase (GL) presente em células da bactéria Zymomonas mobilis. Neste trabalho foi avaliada a produção de ácido maltobiônico e sais – maltobionato, a partir de maltose e xarope de maltose, frente à concentração de substratos e diferentes valores de pH e de temperatura da reação enzimática. Tendo em vista a potencialidade de aplicações, foram realizadas as etapas de purificação e de caracterização físico-química dos referidos compostos. Na produção de ácido maltobiônico com o uso de xarope de maltose (700 mmol/L), valores superiores de concentração final de produto, produtividade e de máxima velocidade específica de formação de produto foram atingidas a 39 °C e pH 6,4, de 615 mmol/L, 5,62 mmol/h e 2,17 mmol/h/g, respectivamente. Utilizando maltose purificada, a concentração final de produto, a produtividade e a máxima velocidade específica de formação de produto foram superiores com o uso de 1000 mmol/L de substrato (868 mmol/L, 8,25 mmol/h, 5,24 mmol/h/g, respectivamente) quando comparados com 700 e 1500 mmol/L (618 mmol/L, 5,67 mmol/h, 4,06 mmol/h/g e 1131 mmol/L, 3,77 mmol/h, 1,73 mmol/h/g, respectivamente). Com relação à purificação, tanto com o uso de metanol ou etanol 80% (v/v), a 22 ± 2 °C, elevado grau de pureza dos sais de maltobionato foi atingido (~98%). Considerando a caracterização do ácido maltobiônico e seus sais, foram obtidos os dados sobre a estrutura molecular, análises térmicas, solubilidade, constante de dissociação ácida, ponto de fusão e poder rotatório específico. De forma geral, neste trabalho foi demonstrada a obtenção de alto rendimento em produtos - ácido maltobiônico e sais - via ação de GFOR/GL de Z. mobilis, a purificação e a caracterização dos produtos formados, com contribuições importantes considerando a potencialidade de aplicação destes compostos e as reduzidas informações abordadas na literatura especializada.