Produção e caracterização de lipase de Aspergillus niger obtida por fermentação no estado sólido utilizando resíduos da agroindústria - Muruci, Lívia Nolasco Macedo (2012)
As lipases constituem um importante grupo de enzimas, principalmente por apresentarem grande versatilidade de aplicações. São enzimas que além de catalisar a hidrólise de óleos e gorduras, catalisam reações inversas, como esterificação, transesterificação e interesterificação. A produção de lipases por fermentação no estado sólido (FES) tem recebido grande atenção, principalmente pela possibilidade de utilizar resíduos agroindustriais. O objetivo deste trabalho foi produzir, concentrar e caracterizar lipase de Aspergillus niger obtida por (FES), utilizando borras alcalinas e farelo de trigo. A produção da enzima foi conduzida em colunas aeradas a 32°C, por 48 horas. Primeiramente, para selecionar as variáveis que influenciavam de forma significativa a produção de lipases foi conduzido um planejamento experimental de Plackett & Burman. Foram avaliadas quatro variáveis de processo: concentração de inóculo e de indutor (borra de milho e óleo de oliva), volume de solução de sulfato de amônio e aeração. Com base nos resultados obtidos, foi realizado o delineamento fatorial completo 22 que visou melhorar a produção da enzima. Neste caso, foram estudadas duas variáveis independentes: aeração em vvm (0; 0,5; 1) e concentração de borra de milho em % p/p (0; 0,5; 1). Resultados obtidos revelaram que a maior atividade lipásica (215 U/gms) e específica (11392 U/g de proteína) foram obtidas no ensaio 4 (1,0% de borra de milho, 1,0 vvm de aeração, 60 mL de solução de sulfato de amônio e 106 esporos/g de meio). Em seguida, a produção da enzima ocorreu em condições selecionadas como ótimas, testando-se outras duas borras: girassol e canola, além da borra de milho e na ausência de indutor. Verificou-se que a maior atividade lipásica (254 U/gms) foi obtida sem o uso de borra. Portanto, a presença das borras é dispensável para a produção de lipase de A. niger, nas condições estudadas. Um estudo cinético demonstrou que a produção de lipase ocorreu associada ao crescimento fúngico, e a maior produtividade (4 U/gms.h) ocorreu em 48 horas de fermentação, na ausência de borra. Em seguida, foi realizada a concentração enzimática por precipitação com sulfato de amônio em quatro condições de saturação (40, 60, 80 e 90%), e foram observados melhores resultados com 90% de saturação. O extrato enzimático também foi concentrado por liofilização. A caracterização parcial da enzima foi realizada com amostras concentradas. A lipase apresentou atividade ótima a pH entre 3,0 e 5,6 e a temperaturas de 30 a 55°C. Apresentou perfil de termoestabilidade semelhante para as temperaturas de 30, 40 e 50oC, retendo cerca de 42% de sua atividade por até 30 horas de incubação. Embora o perfil de estabilidade ao pH também tenha sido semelhante para os valores testados, após 30 horas de incubação, as maiores atividades lipásicas residuais foram observadas em pH ácido: pH 3,0 (59%), pH 4,0 (55%) e pH 5,0 (62%). A enzima manteve 100% da atividade em 150 dias estocada a -18°C. A avaliação da especificidade sob diferentes óleos vegetais demonstrou maior atividade hidrolítica sob o óleo de coco (201 U/mL). Portanto, sugere-se que a enzima possua afinidade por ácidos graxos de cadeia média.