Imobilização da enzima β-Galactosidase de origem microbiana em diferentes suportes - Gennari, Adriano (2018)
A β-galactosidase é empregada pelas indústrias de laticínios no desenvolvimento de produtos lácteos com baixos teores de lactose. Entretanto, estes biocatalisadores possuem algumas limitações que dificultam sua aplicação industrial. Estas podem ser superadas através da imobilização enzimática, pois permite a reutilização da enzima e um maior controle reacional. O Immobead 150 é um suporte comercial formado de polímeros de metacrilato que contém grupamentos epóxi na sua superfície permitindo a ligação com grupos funcionais. Entre os suportes de baixo custo que podem ser utilizados na imobilização enzimática está o colágeno, uma proteína pouco solúvel na sua forma natural, organizada em fibras resistentes. A celulose microcristalina é outro material promissor para este processo, pois além de ser abundante e barata, possui excelentes propriedades físicas. O objetivo geral desse trabalho foi estudar o processo de imobilização das β-galactosidases de Aspergillus oryzae e Kluyveromyces lactis utilizando diferentes suportes. As matrizes utilizadas no processo foram o colágeno em pó, a celulose microcristalina e o Immobead. Estudos de cargas foram realizados a fim de determinar a melhor proporção enzima-suporte, além de diferentes tratamentos para funcionalizar essas matrizes. Os derivados obtidos que apresentaram melhores rendimentos e eficiências foram avaliados quanto a sua estabilidade térmica e ao armazenamento, condições operacionais de pH e temperatura e ciclos de reuso. Além disso, seus parâmetros cinéticos foram comparados com os da enzima livre. As cargas da enzima de A. oryzae na imobilização em Immobead, colágeno e celulose foram de 100, 1000 e 100 mg de proteína/g de suporte, respectivamente. Já para a β-galactosidase de K. lactis a carga de 100 foi a melhor nos três suportes. Em relação aos parâmetros cinéticos e as condições ótimas de catálise, diferentes comportamentos foram observados entre as diferentes enzimas e suportes. A aplicação em batelada da enzima imobilizada de A. oryzae nas soluções de substrato com pHs ácidos (solução de lactose e permeado) pode ser realizada por aproximadamente 35, 60 e 30 vezes quando imobilizada em Immobead, colágeno e celulose, respectivamente. A β-galactosidase de K. lactis por sua vez, resistiu por 35 ciclos de reuso, em soro de queijo e/ou leite, quando imobilizada em Immobead e 30 em colágeno e celulose. Com base nos resultados obtidos nesse trabalho, verificou-se que o suporte comercial Immobead, e outros dois materiais, colágeno e celulose, demonstram potencial como materiais para imobilização de β-galactosidases microbianas.