Efeito do CO2 em condições supercríticas como pré-tratamento da lipase de Thermomyces lanuginosus imobilizada

Abstract

As enzimas apresentam uma grande perspectiva considerando sua aplicação como biocatalisador nos mais diversos segmentos. Contudo, seu elevado custo e baixa estabilidade são ainda considerados fatores limitantes em processos de escala industrial. Por esse motivo, estudos focados na imobilização e, recentemente, no pré-tratamento utilizando meios não convencionais têm se mostrado favoráveis frente à essas desvantagens. A presente dissertação teve como objetivo imobilizar a lipase de Thermomyces lanuginosus (TLL) em suportes aniônico (Amberlite IRA400 Cl-) e catiônico (Amberlite IR120 Na+) por meio da adsorção iônica, em seguida, avaliar os efeitos da condição supercrítica do CO2 sobre a TLL imobilizada e compará-la com a TLL comecial (Lipozyme TL IM). Foi observado que o suporte Amberlite IRA400 Cl- apresentou melhores resultados de atividade e teor de proteína frente ao Amberlite IR120 Na+. Posteriormente, os efeitos das condições supercríticas do dióxido de carbono sobre a atividade hidrolítica e estabilidade enzimática também foram avaliados. Os experimentos foram conduzidos de acordo com um planejamento experimental, variando a temperatura de 35 a 75 ºC, a pressão de 80 a 300 bar e o tempo de exposição de 1 a 6 h. Os resultados mostraram uma redução da atividade da TLL imobilizada em Amberlite IR120 Na+ em todas as condições propostas. Por outro lado, foi observado uma superativação em até 57% em relação a atividade medida antes do pré-tratamento para a TLL imobilizada em Amberlite IRA400 Cl-. Em seguida, o mesmo procedimento experimental foi aplicado à Lipozyme TL IM. Para este, foi notado uma superativação de 18% na mesma condição proposta para a TLL imobilizada em Amberlite IRA400 Cl- (75 ºC, 300 bar e 6 h). Em relação às mudanças nas ligações presentes no suporte e na enzima, não foram observadas alterações relevantes. Contudo, foi possível observar pela análise de calorimetria exploratória diferencial que o CO2 atuou com um protetor no complexo enzima-suporte para a Lipozyme TL IM aumentando a estabilidade dessa lipase, enquanto que nos outros suportes foi observado uma maior degradação das proteínas. Por último, foi verificado que o aumento da concentração do substrato (p-nitrofenil laurato) acarretou em uma inativação tanto da lipase livre, quanto na imobilizada em Amberlite IRA400 Cl- e comercialmente. Sendo o maior efeito observado na TLL imobilizada em Amberlite IRA400 CI-