AVALIAÇÃO DA ATIVIDADE DE LIPASES IMOBILIZADAS EM GEL DE PECTINA

Rosemi dos Santos (PG)¹, Paulo Cesar de Jesus(PQ)¹

e Maria da Graça Nascimento(PQ)²

1.Departamento de Química – Universidade Regional de Blumenau –

Blumenau –SC, 89071-971

2.Departamento de Química – Universidade Federal de Santa Catarina – Florianópolis – SC, 88040-900

palavras-chaves: pectina, imobilização, lipase

Novas técnicas de imobilização de enzimas tem sido desenvolvidas para fornecer estabilidade e facilitar sua recuperação e reutilização em meio orgânico. Géis de ágar e o organo-gel tem sido explorados como suportes para este fim, pois apresentam grande capacidade de retenção de biomoléculas.¹ A pectina é um heteropolissacarideo que apresenta reconhecida capacidade de formar géis em presença de cátions, e pode ser utilizada para a imobilização de biocatalisadores. Ela é constituída de cadeias lineares de ácido-galacturânico, com grupos carboxílicos parcialmente esterificados com o álcool metílico, onde o peso molecular da cadeia varia de 1.000 a 100.000.²

No presente trabalho foi realizado um estudo sobre a atividade de diferentes lipases (lipases de Candida rugosa, Pseudomonas cepacia, Mucor javanicus e Lipolase) imobilizadas em gel de pectina, avaliando sua estabilidade e atividade catalítica em meio orgânico.

O gel de pectina foi preparado pela adição de 9 mL de uma solução tampão fosfato, pH 7,2, em 0,8 g de pectina cítrica e aquecida até a completa dissolução. A mistura foi esfriada a aproximadamente 40°C e adicionado a ela uma solução aquosa de enzima, previamente preparada, agitada vigorosa e manualmente e deixada esfriar a temperatura ambiente. O gel de pectina foi adicionado em um recipiente contendo solução de cloreto de cálcio para formar um sistema rígido e estável. Estes foram cortados em pequenos cubos de secção regulares de 125 mm³ e removidos para um erlenmeyer contendo 25 mL de hexano. Foi avaliado a atividade de diferentes enzimas imobilizadas neste gel através da reação de esterifcação do ácido láurico com o n-pentanol. Foram utilizados quantidades equimolares dos substratos (0,01 mol). As reações foram realizadas em uma incubadora termostatizada com agitação orbital a 25°C (Equação 1). As reações foram também realizadas sem a presença de enzima imobilizada em gel de pectina, e não foi observado formação de produtos. Os éster obtidos foram caracterizados por espectroscopia de RMN de ¹H e IV. Os resultados podem ser observados na Tabela 1.

(eq.1)

Tabela 1–Rendimentos para a reação de esterificação do ácido láurico com o n-pentanol catalisada por diferentes lipases imobilizadas em gel de pectina.^(a)

(a) Condições de reação: 100 mg de enzima imobilizada, 5 dias de reação, 25°C, solvente hexano.

Pela Tabela 1 pode-se observar que a Lipolase foi que apresentou melhor resultado quando imobilizada no gel de pectina. Porém, após 96 horas observou-se uma degradação do gel contendo a lipolase.

Lipases de Candida rugosa com diferentes atividades específicas e procedências (Amano e Sigma), foram imobilizadas no gel de pectina, nas mesmas condições descritas anteriormente e aplicadas na reação de esterificação do ácido láurico com o n-pentanol variando-se a concentração de enzima. Os resultados podem ser observados na Tabela 2.

Tabela 2 – Efeito da concentração da lipase de Candida rugosa imobilizada em gel de pectina para a reação de esterificação de ácido laúrico com o n-pentanol, a 25^oC.^(a)

(a) Condições de reação: 100 mg de enzima imobilizada, 5 dias de reação, 25°C, solvente hexano; (b) lipase de Candida rugosa Amano: atividade específica 30 unidades/mg de sólido; (c) lipase de Candida rugosa Sigma: atividade específica 746 unidades/mg de sólido.

Conforme os resultados da Tabela 2, verifica-se que quanto maior a concentração de enzima maior o rendimento, sendo que a lipase de Candida rugosa proveniente da Sigma foi a mais efetiva. Estes resultados demonstram que quando enzimas são imobilizadas por métodos de envolvimento ou oclusão, a quantidade de biocatalisador e atividade enzimática são fatores importante para uma catalise mais eficiente, uma vez que as reações ocorrem por difusão dos substratos no gel. Estes resultados também demonstraram a viabilidade do uso do gel de pectina como suporte para a imobilização de enzimas, bem como sua aplicação em meio orgânico.

^{1) Jesus, P. C.; João, J. J.; Silva, P. L. F.; Burlin, G.; Nascimento, M. G.; Química Nova. v.20, p.664, 1997.}

2) Rocha Filho, J. A.; Enzimas no Contexto da Síntese Orgânica. São Paulo; USP, p. 72. 1995.

3) Kennedy, J. F., Cabral, J. M. S.; Enzyme Immobilization. In: Biotechnology, 7 a (7). Rehm, H. J., Reed, G.; Verlag Chemie, p.761, 1987. [MIQ-FURB/UFSC, CAPES, FUNCITEC]