Imobilização e caracterização bioquímica da enzima β-glicosidase (BG-Lfa2) em polímero de alginato de sódio

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Zerbini, Mariana Taíse
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: β-glicosidase; β-glucosidase; Alginato de sódio; BG-Lfa2; Enzymatic immobilization; Imobilização enzimática; Sodium alginate
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/17/17131/tde-05102020-104729/

A biomassa lignocelulósica necessita de enzimas do complexo celulolítico para ser degradada e entre elas estão as β-glicosidases que agem sinergicamente com as outras sobre o polímero de celulose para tornar os açúcares susceptíveis à fermentação e posterior produção de etanol. Embora a β-glicosidase não tenha ação direta sobre o polímero de celulose, ela possui extrema importância para o funcionamento desse mecanismo sinérgico, pois são capazes de hidrolisar moléculas de celobiose, que quando presentes acarretam na inibição da ação das enzimas do complexo, sendo a enzima chave do processo de hidrólise com grande valor industrial. Entretanto, a quantidade de β-glicosidase produzida é muito baixa acarretando no encarecimento dos processos aos quais estão envolvidas. Assim, a utilização da tecnologia de imobilização enzimática, capaz de aumentar a estabilidade e proporcionar separação da enzima do meio para posterior reutilização, vem sendo cada vez mais estudadas com a finalidade de viabilizar sua utilização. O tipo de imobilização utilizada nesse estudo foi a imobilização por aprisionamento, no qual há a mistura da enzima com o alginato de sódio seguida da polimerização dessa solução por meio de uma reação química. A imobilização enzimática da BG-Lfa2 foi realizada em três concentrações de alginato e diferentes valores de pH. Assim, a concentração de 3% apresentaram melhores aspectos físicos, como partículas mais esféricas e tamanhos mais homogêneos e regulares. Além disso, o melhor pH para imobilização foi de 7,4. A imobilização não alterou a temperatura ótima e pH ótimo observado para a enzima livre, mas acarretou no aumento no tempo de conversão do substrato em produto, aumento do Km e Vmax da enzima. Nesse trabalho também foi relato que BG-Lfa2 possui baixo poder de hidrólise da celobiose, mas esta é capaz de realizar reações de transglicosilação com o substrato pNPG, além da atividade enzimática ser beneficiada com a presença de etanol no meio. Com a técnica de imobilização a enzima adquiriu maior estabilidade e mostrou-se eficiente para ser reutilizada nos processos de hidrólise por 16 vezes, aspecto muito importante para viabilizar sua utilização em processos industriais.