Imobilização de α-amilase em blendas de pectina-pva - Cruz , Maurício Vicente (2013)
As enzimas apresentam diversas características que as colocam em vantagem em relação aos catalisadores químicos convencionais. Entretanto, a sua utilização é limitada pelas condições reacionais a que são submetidas. As técnicas de imobilização de enzimas surgem neste contexto como uma alternativa que possibilitam melhorar as características cinéticas das enzimas frente a estas possíveis variações no ambiente reacional. Os polissacarídeos naturais são candidatos promissores como suportes para imobilização de enzimas, principalmente devido à sua biodegradabilidade. Dentre os polissacarídeos naturais, a pectina destaca-se pela capacidade de formação de géis, bem como pela formação de estruturas para liberação controlada de substâncias químicas. Neste trabalho foram produzidas e caracterizadas blendas de pectina e álcool polivinílico contendo a α-amilase comercial Termamyl® imobilizada por aprisionamento na rede dos polímeros reticulada em diferentes concentrações de glutaraledeído (0,25; 0,5; 0,75; 1,0 e 1,25%). Uma parte dos materiais foi cortada em formato de pastilhas de 6 mm de diâmetro e a outra parte foi triturada, sendo a atividade enzimática inicial testada posteriormente. Foram realizados testes para avaliar o efeito do agente reticulante sobre a atividade da enzima imobilizada e a taxa de liberação da enzima ao longo de 24 h. Avaliou-se a solubilidade dos materiais em água (pH 5,7), em solução de ácido clorídrico 0,2 mol L-1 (pH 2,0), em solução tampão fosfato de sódio 0,1 mol L-1 (pH 6,5) e em solução de tamponamento ruminal (pH 7,0). Os materiais foram testados quanto a sua resistência a tração (TS) e porcentagem de elongação. A blenda produzida na concentração de glutaraldeído de 0,5% foi incubada na presença de líquido ruminal bovino durante 24 e 48 h, para avaliação da perda de massa e da capacidade de retenção da atividade enzimática. A microscopia eletrônica de varredura mostrou que as blendas apresentam uma superfície bastante irregular e rugosa e a atividade enzimática para o material particulado foi maior do que a atividade no material no formato de pastilhas. O sistema pectina/PVA/amilase apresentou maior solubilidade em pH 6,5. O teste de resistência à tração mostrou que a blenda produzida com a maior concentração de glutaraldeído (1,25%) possui maior resistência dentre as demais, suportando uma carga máxima de 0,69 kgf e uma porcentagem de elongação de 24,22%. A variação na concentração de glutaraldeído parece não exercer efeito sobre a atividade de amilase aprisionada, mas sim na taxa de liberação da enzima. A blenda produzida na concentração de glutaraldeído de 0,25% apresentou maior capacidade de liberação da enzima com uma atividade de 0,07 UE após 24 h de incubação. Os ensaios em líquido ruminal demonstraram que o material apresenta uma perda de massa de aproximadamente 80% após 24 e 48 h de incubação e uma atividade enzimática de 0,021 e 0,099 UE/ mg de material após 24 e 48 h, respectivamente. Nos reatores de hidrólise contínua de amido em ambiente ruminal bovino observou-se que a blenda confeccionada na concentração de 1,25% demonstrou melhor desempenho quanto à capacidade de liberação contínua da α-amilase, resultando em uma atividade enzimática considerável mesmo após 36 h de incubação. O teor de amido remanescente nos reatores foi menor (0,81 mg/ mL) no reator onde se obteve a maior taxa de hidrólise (blenda com 1,25% de glutaraldeído) e maior (2,19 mg/ mL) no reator em que se constatou a menor taxa de hidrólise mediante a ação da blenda com 0,25% do agente reticulante.