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Abstract:
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A enzima lacase é um biocatalisador que pode ser utilizado em aplicações na catalise de reações químicas, síntese de corantes e degradação de poluentes emergentes, como os fármacos. Apesar de seu uso como enzima livre não ser nocivo ao meio ambiente, a imobilização da lacase em suporte polimérico é capaz de melhorar a estabilidade da enzima e permitir o reuso devido ao tamanho das partículas. Este projeto teve como objetivo o estudo da imobilização da enzima lacase em suporte com morfologia casca-núcleo de PP/PS/PAN. Como suporte, foi utilizado um suporte polimérico com morfologia casca-núcleo e diâmetro médio de Sauter de 4,54 ± 1,24 mm, em que o núcleo produzido pela técnica de polimerização em suspensão semeada é composto por polipropileno (PP) e poliestireno (PS), enquanto que a casca formada por precipitação é de poliacrilonitrila (PAN). Para melhorar a imobilização enzimática, foram utilizadas duas configurações de funcionalização do suporte, com quatro e duas etapas. A imobilização enzimática foi realizada para 6 condições de concentração inicial de solução de lacase de 0,10, 0,15, 0,25, 0,35, 0,50, 0,60 mg/mL com solução tampão e suporte, com agitação de 130 rpm e à 25 ºC durante 7 horas. Para verificar o sucesso da imobilização enzimática foi determinado a atividade enzimática decrescente da lacase presente no sobrenadante, utilizando a taxa de oxidação de ABTS em espectrofotômetro UV-Vis. As isotermas de adsorção de equilíbrio de Langmuir, Freundlich, Redlich-Peterson e de Sips foram investigadas. Um modelo de transferência de massa baseado na teoria das duas resistências foi proposto. Além disso, para a estimação de parâmetros do modelo de Sips e do coeficiente global de transferência de massa foi utilizado o método de otimização por exame de partículas (PSO), utilizado em modelos não lineares. Os resultados obtidos para a imobilização demonstram ser necessário apenas duas etapas de funcionalização, destacando-se o suporte em contato com a solução de lacase com concentração inicial de 0,25 mg/mL que teve rendimento de imobilização de 48,26 %. Ademais, o modelo de isoterma de adsorção de equilíbrio que melhor ajustou os dados experimentais foi o de Sips e o valor do coeficiente global de transferência de massa obtido para o caso evidenciado foi 1,90E-03 g/(mL.min). Dessa forma, o processo de imobilização enzimática em suporte polimérico com morfologia casca-núcleo de PP/PS/PAN gerou resultados satisfatórios, indicando que novas aplicações podem ser desenvolvidas. |
