Imobilização de Lipase em Suporte Polimérico para Biocatálise em Meio Orgânico

Abstract

A lipase fœngica de Mucor miehei foi imobilizada covalentemente no copolímero de enxerto polietileno-g.co-metacrilato de hidroxietilo, parcialmente hidrolisado, e a preparação lipolítica resultante foi usada como biocatalisador de reacções de hidrólise de gorduras e de síntese de ésteres de ácidos carboxílicos e na interesterificação de triglicéridos. A caracterização (morfológica, química e física) deste novo suporte de imobilização foi feita analisando os efeitos do tipo de moagem do polietileno, da granulometria e morfologia das partículas, do grau de enxerto do copolímero, da presença de homopolímero e do grau de hidrólise alcalina sobre a actividade catalítica expressa. A metodologia de imobilização covalente da lipase em PE-g.co-HEMA envolveu três passos sequenciais, com inserção de um braço extensor de hexametilenodiamina. A síntese directa do oleato de n-octilo, na ausência de solventes orgânicos adicionais, foi usada como modelo de reacção. Foram analisados diversos parâmetros como a temperatura, a concentração inicial de ácido oleico, o grau de hidratação da preparação lipolítica e o conteœdo total e a actividade da água no sistema reagente. A estabilidade da preparação lipolítica (operacional, ao armazenamento, térmica) foi avaliada, assim como foi confirmada a sua resistência mecânica a intensas forças de corte e a elevada afinidade do suporte para a lipase. O rendimento do oleato de n-octilo num curto tempo de reacção (4 h) foi optimizado tendo-se chegado a uma equação de previs‹o em função das três principais variáveis de reacção. A síntese directa de outros ésteres foi igualmente catalisada por esta preparação lipolítica, com álcoois primários de C-3 a C-12 e com ácidos carboxílicos de C-3 a C-18. A cinética da síntese enzimática de ésteres foi avaliada na ausência e na presença de solventes orgânicos adicionais. A acidólise da tributirina com o ácido cáprico, como modelo da interesterificação de triglicéridos, foi também catalisada pela lipase imobilizada. O estudo da influência da actividade da água na cinética de interesterificação permitiu obter um valor óptimo de aw = 0,86 para maximizar a actividade catalítica sendo a reacção de hidrólise favorecida quando aquele valor era ultrapassado.