Estudo da eficiência enzimática fúngica nas reações de transesterificação e hidrólise a partir de óleos vegetais nativos visando aplicações biotecnológicas

Autor(es)

Mariana de Souza Rocha

• Tipo de documento: Dissertação de Mestrado
• Imprenta: Ribeirão Preto.
• Instituição: Universidade de São Paulo (USP). Faculdade de Medicina de Ribeirão Preto (PCARP/BC)
• Data de defesa: 2019-06-28

Membros da banca

Maria de Lourdes Teixeira de Moraes Polizeli; Hamilton Cabral; Anizio Marcio de Faria; María Eugenia Guazzaroni

• Orientador: Maria de Lourdes Teixeira de Moraes Polizeli; Ana Claudia Vici

Resumo

O presente trabalho objetivou identificar os melhores fungos produtores de lipases com capacidade de transesterificação e hidrólise de óleos. Os fungos foram selecionados da Micoteca da Faculdade de Filosofia, Ciências e Letras de Ribeirão Preto/USP, no Laboratório de Microbiologia e Biologia Celular para o estudo da atividade de lipase na sua forma livre e imobilizada, com o objetivo de sintetizar produtos para aplicações biotecnológicas. A etapa de screening foi concluída com a seleção dos fungos termófilos Scytalidium thermophilum e Humicola grisea e do fungo mesófilo Aspergillus phoenicis por terem apresentado as melhores taxas de atividade enzimática e produção de proteína extracelular. As melhores condições de cultivos foram padronizadas como: o meio de cultura SR (Segato-Rizzatti) adicionado 1% de óleo de girassol, buriti e soja para A. phoenicis, S. thermophilum e H. grisea, respectivamente. Ao verificar a baixa estabilidade térmica das lipases produzidas por S. thermophilum e A. phoenicis na forma livre, foi realizada a imobilização de suas lipases nos suportes Octyl-sepharose, Butylsepharose, Sepabeads C-18, PEI-agarose, MANAE-agarose e Duolite. Para as lipases de S. thermophilum imobilizadas em Sepabeads C-18 (retenção 98,59%) e Duolite (retenção 98,73%) observou-se maior estabilidade a 50 °C e em pH 6 e 7. O derivado de Duolite foi muito estável nos solventes ciclohexano, etanol e acetona, mantendo atividade residual acima de 70% após 24 horas de incubação. Para as lipases de A. phoenicis, o suporte Octyl-sepharose (retenção 98,83%) foi satisfatoriamente estável na temperatura de 50 °C e pH 6, além dos solventes ciclohexano e hexano. Adicionalmente, a imobilização da lipase de A. phoenicis em Octyl-sepharose levou a uma hiperativação enzimática. Através de um screening para a reação de transesterificação, o derivado de Duolite das lipases de S. thermophilum foi selecionado para a continuidade dos estudos para produção de biodiesel. Etanol foi utilizado para os ensaios de transesterificação por ser uma alternativa renovável ao metanol. Ao seguir a metodologia de etanol:óleo de girassol (1:2) adicionado de 10% (m/v óleo) de derivado de Duolite e 82% de ciclohexano, obteve-se teor total de ésteres etílicos de 53,78%. O biodiesel produzido foi submetido a análises físico-químicas e obteve-se os seguintes valores: índice de acidez de 0,56 mg NaOH/g e índice de iodo de 42,3 g I2/100g de amostra de biodiesel, demonstrando-se a adequação do produto nas legislações vigentes que determinam a qualidade do biocombustível. O rendimento da transesterificação do óleo de girassol foi de 74%. A lipase de A. phoenicis imobilizada em Octyl-sepharose foi utilizada para a reação de hidrólise dos óleos vegetais soja, buriti, açaí, pracaxi e ojon e manteiga de tucumã. A concentração de ácidos graxos liberados foi quantificada através do método colorimétrico sulfofosfo-vanilina, resultando na hidrólise dos óleos de buriti (3,4 mg/mL), açaí (3,06 mg/mL) e ojon (2,27 mg/mL) em ácidos graxos totais. Os derivados desenvolvidos nesse trabalho possuem características interessantes para o desenvolvimento de bioprocessos a serem aplicados na indústria. (AU)

• Processo FAPESP: 17/25011-6 - Estudo da eficiência enzimática fúngica nas reações de transesterificação e hidrólise a partir de óleos vegetais nativos visando aplicações biotecnológicas
• Beneficiário: Mariana de Souza Rocha
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Mestrado