Imobilização da lipase de Geotrichum candidum em casca de ovo em pó e aplicação para reação de esterificação assistida por ultrassom - Pizarro, Isabely Fernanda (2020)
Lipases (glicerol éster hidrolases, E.C. 3.1.1.3) compreendem um grupo de enzimas hidrolíticas. Sabe-se que a lipase age na interface óleo-água e, por essa razão, a área interfacial livre total é um grande requisito de aumentar o rendimento de diferentes reações. Em termos comerciais, as enzimas imobilizadas são preferidas em relação às enzimas livres por apresentarem maior estabilidade, especificidade, atividade e por possibilitar a reutilização do biocatalisador. Dentre os métodos para imobilização, estão a encapsulação, podendo ser na matriz ou na membrana ou ligação, por adsorção ou ligação covalente. Um material utilizado como matriz no processo de imobilização é a casca de ovo de galinha. Essa matriz é considerada um resíduo inerte de menor custo e de fácil acesso, além de agregar valor quando utilizada no processo. Um mecanismo interessante que pode ser usado para acelerar as taxas iniciais de muitas reações químicas é a utilização do ultrassom. Essa técnica tem mostrado resultados favoráveis na melhora do desempenho de diferentes enzimas, como também, é considerada uma \"química verde\", por causa da sua eficiência, necessidade de pouca instrumentação, redução do tempo do processo versus técnicas convencionais tornando o processo economicamente viável. Neste contexto, esta dissertação teve como objetivo produzir lipase de Geotrichum candidum por fermentação utilizando subprodutos da indústria de alimentos (torta de milho e água de maceração de milho), realizar a imobilização da lipase em casca de ovo em pó e, por fim, comparar a atividade da lipase livre e imobilizada para verificar o rendimento da esterificação enzimática com aplicação da técnica de ultrassom. LL é definida como lipase livre liofilizada e LIC é a lipase imobilizada em casca de ovo em pó. Para verificar a porcentagem de adsorção de lipase em casca de ovo, foi feito um delineamento fatorial 2³ com as variáveis independentes pH da solução tampão fosfato (6 e 8), concentração da enzima (200 e 400 U/g) e temperatura (27 °C e 37°C). LL e LIC foram conduzidas em banho de ultrassom, 40 kHz, 132 W a 36° C, de 0 a 55 min, fez o acompanhamento da atividade enzimática e foi obtida a melhor condição para reação de esterificação: proporção molar 1:3 de ácido oléico e álcool metílico, 7,5 U/g de lipase liofilizada, 50° C no agitador orbital por 1h, 200 rpm. LL apresentou 1875 U/g de atividade e a melhor condição da LIC foi: pH 8, 400 U/g de lipase e 27°C resultando em 107% de adsorção. LL e LIC aumentaram sua atividade enzimática em 5 minutos de banho de ultrassom obtendo um ganho de 14,29% e 56,47% em relação ao início. Os resultados foram promissores demonstrando eficiência na imobilização da lipase em casca de ovo em pó para aplicação no banho de ultrassom, como também, na reação de esterificação.