Imobilização e estabilização de enzimas em materiais nanoestruturados

Abstract

O uso de enzimas como catalisadores industriais a anos vem sendo estudada, viabilizando a obtenção de uma série de produtos em diferentes setores industriais, como por exemplo o ácido glucônico utilizado largamente como aditivo alimentar. Sua síntese ocorre a partir da oxidação da β-D-glicose pela enzima glicose-oxidase (GOX), gerando H 2 O 2 como subproduto. As catalases (CAT) são enzimas responsáveis por catalisar a reação de degradação do H 2 O 2 , produzindo água e oxigênio e, podem atuar impedindo que o H 2 O 2 formado na oxidação do ácido glucônico inative a GOX. Para que a aplicação industrial destas enzimas seja vantajosa, é utilizada a estratégia de imobilização enzimática, que possibilita a reutilização dos catalisadores e aumenta a sua estabilidade frente a variações nas condições de reação. A imobilização de enzimas através de estruturas híbridas orgânico-inorgânico (nanoflores) é um método inovador, simples, rápido e de baixo custo quando comparado com outras técnicas. Entretanto, para demonstrar a eficiência do método, é necessário primeiro ajustar as condições de imobilização do material, bem como analisar as características da enzima livre para então compará-la com a imobilizada. Assim, o objetivo do presente trabalho foi sintetizar nanoflores de CAT (N-CAT e GOX (N-GOX) e caracterizá-las em relação sua morfologia e características físico-químicas. Em virtude das alterações de cronograma, foram realizadas somente as etapas relacionadas à CAT. As N-CAT foram sintetizadas variando a concentração de enzima (1,6 a 4,7% v/v) e da força iônica do tampão fosfato de sódio (25 a 150 mM, pH 7), usando 20 µL de CuSO 4 . As N-CAT foram analisadas por MEV, apresentando tamanho médio de 20 µm, com morfologia variando conforme a quantidade de enzima utilizada. A CAT livre apresentou atividade de 89 U/ml, determinada acompanhando a absorbância do H 2 O 2 em 240nm. A atividade enzimática da N-CAT será determinada posteriormente.