Síntese e caracterização de novos biocatalisadores formados por complexos de nanozeólitas e enzimas lacases: suas aplicações em reações de oxidação do glicerol a compostos ácido tartrônico e ácido mesoxálico

• Processo: 16/24303-0
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado
• Data de Início da vigência: 01 de março de 2017
• Data de Término da vigência: 31 de agosto de 2020
• Área de conhecimento: Interdisciplinar
• Pesquisador responsável: Jose Geraldo Nery
• Beneficiário: Alex Henrique Miller
• Instituição Sede: Instituto de Biociências, Letras e Ciências Exatas (IBILCE). Universidade Estadual Paulista (UNESP). Campus de São José do Rio Preto. São José do Rio Preto , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 18/21483-3 - Investigação espectroscópica e eletroquímica da oxidação de glicerol Lacase/TEMPO-mediada, BE.EP.DR
• Assunto(s): Oxidação Glicerol Catálise heterogênea Imobilização de enzimas Biocatálise
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: catálise heterogênea | glicerol | Imobilização enzimática | Lacases | nanozeólitas | oxidação | redução | Bioenergia/ Energia Renovável

Resumo

O aumento da produção de glicerol através da transesterificação de gorduras ou óleos vegetais viabiliza o estudo de novas aplicações tecnológicas para o seu uso como matéria-prima. A cada 10 kg de biodiesel sintetizado, 1 kg de glicerol é produzido. A transformação do glicerol em produtos com maior valor econômico agregado é de grande interesse industrial, uma vez que favorece a economia da produção do biodiesel, e concomitantemente, fornece à indústria química matérias-primas mais versáteis ou moléculas blocos que poderão ser usados na fabricação de moléculas mais complexas. Eterificação, oxidação, reforma catalítica e esterificação, são exemplos de reações em que o glicerol pode ser utilizado. O objetivo desse projeto é explorar o processo de oxidação seletiva do glicerol a ácido tartrônico e ácido mesoxálico, usando novos biocatalisadores. Ácido tartrônico e ácido mesoxálico encontram grande aplicação nas indústrias farmacêutica, de cosméticos e de química fina, o que torna o desenvolvimento de rotas catalíticas que possibilitem a obtenção dessas moléculas a partir de matérias-primas com baixo valor econômico agregado (glicerol) um desafio técnico-cientifico de relevância. Neste trabalho os biocatalisadores para a oxidação seletiva do glicerol serão diferentes enzimas lacase (família oxiredutase) imobilizadas em nanomateriais zeolíticos. Embora existam estudos de imobilização de enzimas em suportes zeolíticos em escala micrométrica para diversas finalidades, no melhor do nosso conhecimento, até o presente momento, não existe nenhum registro na literatura do uso de nanozeólitas como suporte sólido para a imobilização de enzimas lacase para a oxidação do glicerol a acido mesoxálico, ácido tartrônico. Os novos biocatalisadores associarão as vantagens dos catalisadores heterogêneos com as dos catalisadores enzimáticos. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

DE VASCONCELLOS, ADRIANO; MILLER, ALEX HENRIQUE; ARANDA, DONATO A. G.; NERY, JOSE GERALDO. Biocatalysts based on nanozeolite-enzyme complexes: Effects of alkoxysilane surface functionalization and biofuel production using microalgae lipids feedstock. COLLOIDS AND SURFACES B-BIOINTERFACES, v. 165, p. 150-157, MAY 1 2018. (12/24259-0, 11/10092-4, 11/51851-5, 16/24303-0)

MILLER, ALEX HENRIQUE; DE VASCONCELLOS, ADRIANO; FIELDING, ALISTAIR JOHN; NERY, JOSE GERALDO. Nanozeolites as support for laccase immobilization: Application to mediated glycerol oxidation. APPLIED CATALYSIS A-GENERAL, v. 626, SEP 25 2021. (18/21483-3, 16/24303-0)

MILLER, ALEX H.; NGUYEN, HUONG THI-THANH; NERY, JOSE G.; FIELDING, ALISTAIR J.. Electrochemical sensor based on epoxy-functionalized BEA nanozeolite and graphene oxide modified glassy carbon electrode for bisphenol E determination. Journal of Applied Electrochemistry, v. 53, n. 8, p. 11-pg., 2023-03-18. (16/24303-0, 18/21483-3)

Publicações acadêmicas

(Referências obtidas automaticamente das Instituições de Ensino e Pesquisa do Estado de São Paulo)

MILLER, Alex Henrique. Nanozeólitas como suporte para imobilização de lacases: aplicação dos biocatalisadores na reação de oxidação mediada do glicerol. 2020. Tese de Doutorado - Universidade Estadual Paulista (Unesp). Instituto de Biociências Letras e Ciências Exatas. São José do Rio Preto São José do Rio Preto.