Imobilização de lipase em criogel supermacroporoso para a síntese de lipídios estruturados

A exigência atual por alimentos com elevada qualidade nutricional e sensorialmente atraentes têm tornado a tecnologia enzimática uma alternativa cada vez mais atrativa. Neste contexto, a modificação da composição dos triacilgliceróis por meio de reações enzimáticas de interesterificação é uma alternativa para a obtenção de lipídios com características nutricionais, sensoriais e tecnológicas superiores. Para esse propósito é interessante a aplicação de lipases (E.C.3.1.1.3) na sua forma imobilizada devido a vantagens como a reutilização do biocatalisador, a facilidade de separação do produto final e o potencial para aplicações em processos contínuos. Recentemente, os criogéis supermacroporosos têm despontado como potenciais suportes para a imobilização de enzimas por apresentar características de interesse tecnológico como excelente biocompatibilidade, baixo custo de aquisição e alta porosidade de estrutura, o que facilita o processo de escoamento e de transferência de massa. Assim, neste trabalho foi desenvolvido um novo biorreator enzimático constituído de lipases de Aspergillus niger (ANL) confinadas por meio do processo de polimerização in situ em um criogel de poliacrilamida supermacroporoso, visando a síntese de lipídios estruturados. Inicialmente, as lipases de Aspergillus niger em sua forma livre foram caracterizadas em relação a sua atividade hidrolítica e de esterificação na síntese do butirato de butila, um aroma de interesse industrial. Para isso, empregou-se um delineamento composto central de face centrada (DCCF) a fim de avaliar o efeito dos parâmetros reacionais temperatura (°C), razão molar de substrato (ácido butírico:n-butanol) e conteúdo de água (% ( v/v)) adicionada sobre o rendimento de esterificação (Y). Verificou-se que o uso de uma maior concentração molar de n-butanol em relação à concentração de ácido butírico proporcionou um efeito positivo sobre Y, enquanto que o aumento da temperatura foi prejudicial para a síntese do aroma. A adição de água também favoreceu o rendimento de esterificação (%). Por meio da metodologia de superfície de resposta (MSR) verificou-se que um rendimento máximo de esterificação (98,8%) foi obtida na condição de temperatura de 40,0 °C, razão molar de substrato de 1:2,41 (ácido:álcool) e conteúdo de água adicionada de 1,05% (v/v). Em seguida, as lipases foram imobilizadas por meio do confinamento em um criogel monolítico supermacroporoso. O sistema imobilizado (biorreator) foi caracterizado em termos das suas propriedades morfológicas e parâmetros de imobilização. Também foi avaliado o efeito da adição de aditivos estabilizantes (polietilenoglicol de massa molar média de 1500 g/mol, Triton X-100 e Tween 80), durante a etapa de imobilização, nos parâmetros de imobilização e propriedades morfológicas. O uso de aditivos estabilizantes não alterou as propriedades morfológicas dos criogéis (p>0,05), enquanto que o emprego do aditivo triton X-100 resultou em um aumento significativo (p<0,05) na atividade hidrolítica aparente (U/gcriogel), no rendimento de imobilização (%) e no conteúdo de proteína imobilizada (mgproteína/gcriogel). Avaliou-se também o desempenho do biorreator na síntese do butirato de butila e em reações de interesterificação. Por meio MSR verificou-se que o rendimento máximo de esterificação (46,1%) na síntese do butirato de butila foi obtido na condição reacional de 40,0 °C, razão molar de substrato de 1:1,43 (ácido:álcool) e conteúdo de água adicionada de 65% (v/v). O maior rendimento de interesterificação (17,35%) foi obtido no meio reacional contendo 15 mmol/L de tripalmitina e 15 mmol/L trioleína, conteudo de água adicionada de 35% (v/v) e a temperatura de 40 °C. Estes resultados indicam que o biorreator desenvolvido é um promissor biotecnológicas. biocatalisador para aplicações.

Grantor dc:publisher

Universidade Federal de Viçosa

Year dc:date.issued

2013

Author dc:creator

• Alcântara, Lizzy Ayra Pereira

• Criogel
• Imobilização
• Lipase
• Lipídeos estruturados
• Cryogel
• Immobilization
• Structured lipids

Statement dc:rights

• Acesso Aberto

Language dc:language

por

Repository record dc:identifier.uri

http://locus.ufv.br/handle/123456789/492

OAI identifier oai:identifier

oai:locus.ufv.br:123456789/492