Estudos de imobilização de pectinase de Aspergillus terreus

Abstract

A catálise enzimática é uma técnica cada vez mais utilizada em diversos setores industriais. Isso porque as enzimas, além de apresentarem alta especificidade pelo substrato, representam a possibilidade de um processo ambientalmente amigável e não dependente de recursos fósseis. No entanto, para ampla aplicação da tecnologia enzimática na indústria, o fator reutilização é extremamente relevante, e representa um grande desafio do ponto de vista técnico-econômico. Além disso, a manutenção e otimização da estabilidade estrutural das enzimas durante os processos químicos também configura um importante obstáculo a ser superado. Nesse âmbito, a imobilização enzimática surge como uma alternativa para a superação dos desafios apresentados, visto que essa técnica pode proporcionar a melhora da estabilidade enzimática, além de permitir o reuso de enzimas, tornando os processos mais produtivos, menos onerosos, e de fato competitivos em relação às químicas tradicionais já adotadas. Diante do quadro apresentado, o presente estudo envolveu a produção, purificação parcial, imobilização e caracterização de uma pectinase de Aspergillus terreus, visando uma potencial aplicação das enzimas imobilizadas na indústria. O fungo A. terreus foi capaz de produzir diferentes holocelulases quando crescido em bagaço de cana-de-açúcar, com predominância de atividade da pectinase. Dessa forma, a pectinase foi selecionada para os estudos de purificação e imobilização. Após as etapas de cromatografia de troca iônica e exclusão molecular foi possível semi-purificar a enzima com rendimento parcial de 79,9%. A pectinase do extrato bruto e a enzima parcialmente purificada foram imobilizadas em MANAE-agarose com rendimentos de 66 e 98%, respectivamente. Após a imobilização no suporte MANAE, a pectinase apresentou uma maior atividade em pH ácido (pH=4), quando comparado a enzima não imobilizada. Também foi constatado que após o procedimento de imobilização houve uma melhora de até 200% na termoestabilidade da enzima. Ademais, foi possível reutilizar a enzima imobilizada por até 5 ciclos de hidrólise com efetiva produção de açúcares redutores. Por fim, os testes de aplicação industrial revelaram uma redução significativa na viscosidade do suco de goiaba quando utilizada a enzima imobilizada. Embora que para uma real aplicação industrial sejam necessários estudos adicionais, como de toxicidade do suporte de imobilização, os resultados aqui obtidos revelam o potencial de aplicação das enzimas imobilizadas na indústria.