Sistemas de Duas Fases Aquosas: uma ferramenta biocompatível para extração de lipase de interesse biotecnológico - Nascimento, Paloma Andrade Martins [UNESP] (2019)
As lipases são biocatalisadores que têm como função natural a hidrólise de triglicerídeos na interface lipídeo-água, e apresentam também a capacidade de síntese de ésteres. Quando estas enzimas são produzidas de microrganismos, dependendo da sua aplicação final, existe a necessidade de extrair e purificar a enzima do meio fermentado. Desta maneira, o objetivo deste trabalho foi estudar a estabilidade da lipase comercial de Aspergillus niger frente aos agentes formadores de Sistemas de Duas Fases Aquosas (SDFA) e a capacidade de diferentes SDFA como plataforma de extração da lipase comercial de Aspergillus niger e posterior da lipase de Aspergillus sp. produzida em meio fermentado. Primeiramente foi realizado o estudo de atividade e estabilidade da enzima comercial frente aos agentes formadores dos SDFA, empregando tensoativo, polímeros, Líquidos Iônicos (LIs) e carboidratos. Os resultados mostraram que a lipase comercial é estável em solução aquosa de Triton X- 114, PEG 600 e PPG 400, enquanto, que com PPG 425 a atividade foi mantida em tampão Mcllvaine pH 5,5. Os polímeros PPG 725 e NaPA 8.000 inibiram a atividade enzimática tanto em solução aquosa quanto em tampão pH 5,5. Na presença dos LIs, o aumento da cadeia alquílica catiônica, para os cloretos de imidazólios ([Cnmim]Cl), e aniônica, para a família das colinas ([Ch]X), acarretaram em perda de atividade comprometendo o comportamento catalítico da enzima. Na presença dos carboidratos a lipase manteve sua estabilidade. Na última etapa do trabalho, foi avaliada a capacidade de extração das lipases utilizando os Sistemas Micelares de Duas Fases Aquosas com LIs como adjuvantes (SMDFA-LIs) e Sistemas Poliméricos de Duas Fases Aquosas (SPDFA) com carboidrato. Os SMDFA-LIs apresentaram pequena influência no particionamento das lipases, i.e., a adição de LIs como adjuvantes não aumentou significativamente os coeficientes de partição da enzima. Para a lipase de Aspergillus sp., o melhor resultado foi com 11% (m/m) de Triton + 0,05 M [Ch][Prop], o qual apresentou uma eficiência de extração (EE) de 64% e fator de purificação de 8,33. Os SPDFA com carboidrato foram mais promissores, apresentando uma EE de 100%. Embora os estudos de estabilidade tenham sido realizados com a lipase comercial, o trabalho permitiu elucidar as interações entre a lipase e os diferentes agentes formadores do SDFA. Os SDFA empregados neste trabalho propõem diferentes aplicações, uma vez que os SMDFA-LIs são propícios para purificação de lipases, enquanto os SPDFA com carboidrato se mostram efetivos para extração em uma única etapa do processo downstream (i.e. menos tempo e energia), o que os tornam viáveis economicamente, além de serem ambientalmente mais benignos e biocompatíveis com lipases.