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Produção e purificação de açúcares mistos para uso na síntese de ésteres graxos de xilose catalisados por derivados estabilizados imobilizados de Candida antarctica lipase B

Processo: 21/06525-4
Linha de fomento:Bolsas no Exterior - Estágio de Pesquisa - Doutorado
Vigência (Início): 15 de dezembro de 2021
Vigência (Término): 14 de dezembro de 2022
Área do conhecimento:Engenharias - Engenharia Química - Processos Industriais de Engenharia Química
Pesquisador responsável:Paulo Waldir Tardioli
Beneficiário:Maria Carolina Pereira Gonçalves
Supervisor no Exterior: Bradley Saville
Instituição-sede: Centro de Ciências Exatas e de Tecnologia (CCET). Universidade Federal de São Carlos (UFSCAR). São Carlos , SP, Brasil
Local de pesquisa: University of Toronto (U of T), Canadá  
Vinculado à bolsa:19/23908-4 - Design de novos biocatalisadores por modificações de superfície de lipases pós-imobilização para aplicação na síntese de oleato de xilose, BP.DR
Assunto(s):Biomassa lignocelulósica   Biossurfactantes   Xilose   Engenharia bioquímica

Resumo

Ésteres graxos de açúcar são surfactantes não iônicos amplamente utilizados nas indústrias alimentícia, farmacêutica e cosmética. Eles geralmente são sintetizados a partir da esterificação de açúcares e ácidos graxos na presença de catalisadores químicos. No entanto, essa abordagem requer um elevado consumo de energia e apresenta baixa seletividade, tornando as etapas de separação/purificação dos produtos onerosas. Como alternativa, a síntese enzimática de ésteres de açúcar a partir de matérias-primas renováveis tem sido estudada. Neste projeto, propomos a produção e purificação de açúcares a partir da biomassa lignocelulósica para uso na síntese de ésteres graxos de xilose catalisada pela lipase. Primeiramente, a reação de esterificação foi catalisada pela Candida antarctica lipase B (CALB) comercial imobilizada em resina acrílica macroporosa (Lipozyme 435, L435), utilizando a xilose e diferentes ácidos graxos como substratos. A superfície dessa lipase foi modificada com polietilenoimina (PEI) para avaliar a sua estabilidade frente a diferentes agentes desnaturantes. No entanto, para promover a síntese enzimática em larga escala de bioprodutos de valor agregado, os desafios relacionados ao uso de substratos renováveis, aumento da escala do processo e reutilização da enzima precisam ser melhor investigados. Assim, as técnicas desenvolvidas no Laboratório de Engenharia de Bioprocessos da Universidade de Toronto, Canadá, serão fundamentais para avaliar esses parâmetros na síntese de ésteres de açúcar, utilizando os derivados estabilizados-imobilizados como biocatalisadores. Além disso, a aluna de doutorado adquirirá um valioso "know-how" com o desenvolvimento desse projeto no exterior, o qual poderá ser aplicado posteriormente no Brasil para o aprimoramento das pesquisas nos laboratórios de bioquímica da UFSCar.

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