ESTUDO DA ATIVIDADE DA LIPASE DE CANDIDA RUGOSA

IMOBILIZADA NO BAGAÇO DA CANA DE AÇÚCAR E APLICADA EM REAÇÕES DE ESTERIFICAÇÃO

Michely Eberhardt (IC), Paulo Cesar de Jesus(PQ)

e Renato Wendhausen Junior ( PQ)

Departamento de Química – Universidade Regional de Blumenau

Blumenau - SC -89071-971

palavras-chave: bagaço da cana de açúcar, lipases, imobilização.

A imobilização de enzimas em diferentes suportes é uma das técnicas que vem sendo utilizada na aplicação de catálise enzimática para reações em solventes orgânicos.¹ Suportes como organo-gel e crisotila tem sido explorados com bons resultados.² Um novo suporte para imobilização de enzimas que começou a ser utilizado é o bagaço da cana de açúcar. O bagaço pode ser uma alternativa interessante uma vez que existe em abundância no Brasil como rejeito das indústrias de álcool, açúcares e até mesmo dos tradicionais quiosques de caldo de cana.

No presente trabalho foi imobilizado a lipase de Candida rugosa (com atividade específica de 905 unidades/mg de sólido) no bagaço da cana de açúcar e avaliado sua atividade e estabilidade, na reação de esterificação de diferentes álcoois e ácidos carboxílicos em meio orgânico.

Foi adicionado em um erlenmeyer de 125 mL 1g do bagaço da cana de açúcar previamente tratado, 200 mg de lipase de Candida rugosa, 100 mL de tampão fosfato (pH 7,2) (c= 2mg/mL), e agitado durante 24 horas a 25°C. A quantidade de lipase adsorvida no bagaço foi de 60 %, determinado por leitura de absorbância, a l=257 nm. Uma vez verificado que a lipase fica adsorvida no bagaço da cana de açúcar, utilizou-se o suporte para catalisar reações de esterificação de diferentes álcoois e ácidos orgânicos. As reações foram realizadas adicionando-se em um erlenmeyer de 125 mL quantidades equimolares dos substratos (0,01 mol) em 25 mL de hexano como solvente, e 1g do bagaço contendo 120 mg de enzima imobilizada, em uma incubadora termostatizada a 25°C, durante 6 dias (Equação 1). Os produtos foram isolados e caracterizados por RMN de ¹H e IV. Todas as reações foram realizadas nas mesmas condições experimentais utilizando o bagaço sem enzima imobilizada, e não foi observado formação de produtos.

(eq.1)

Os resultados obtidos da esterificação biocatalisada podem ser observados na Tabela 1.

Tabela 1- Ésteres obtidos pela esterificação de diferentes ácidos carboxílicos com diferentes álcoois catalisada pela lipase de Candida rugosa imobilizada no bagaço da cana de açúcar, a 25^oC.^(a)

(a) Condições de reação: tempo 6 dias, 25 mL de hexano como solvente, 1g de bagaço com 120 mg de lipase adsorvida; (b) rendimentos do éster isolado.

Os rendimentos obtidos para os ésteres foram bons, como uma primeira avaliação da metodologia empregada. Observa-se na Tabela 1 um aumento no rendimento do éster formado quando a cadeia carbônica do álcool aumenta até 5 carbonos, na reação de esterificação dos álcoois alifáticos com o ácido láurico, após isto verifica-se uma queda no rendimento. Para os álcoois que possuem substituintes aromáticos (benzílico, 2-fenil-1-etanol e 2-fenil-2-etanol) observa-se uma diminuição do rendimento com o afastamento do anel aromático do centro da catálise e com o aumento da ramificação.

Com o álcool isoamílico observou-se um aumento no rendimento do éster formado com o aumento da cadeia do ácido até 8 carbonos (octanoato de isoamila, 84,91%). Isso nos mostra que a cadeia carbônica do ácido e do álcool são fatores limitantes para a biocatálise da lipase de Candida rugosa imobilizada no bagaço da cana de açúcar. Apesar disso, o sistema é bom, de fácil preparação e separação dos produtos, além da enzima manter-se ativa por 3 reutilizações.

1. Faber, K.; Biotransformations in Organic Chemistry, 3^rd Edition, Spring-Verlag, New York, 1997.

2.Jesus, P.C.; Tese de Doutorado, UFSC, 1998.

[PiPe-FURB]