Produção de um antioxidante lipofílico por esterificação catalisada por lipase imobilizada via adsorção física em suporte hidrofóbico

O objetivo do projeto consistiu na produção enzimática de um éster com propriedades antioxidantes e antimicrobianas a partir da esterificação de álcool isoamílico, um produto obtido do óleo fúsel e ácido gálico (ácido 3,4,5- tridróxibenzóico) em meio de terc-butanol. Testes preliminares realizados em nosso grupo de pesquisa empregando diferentes preparações de extratos brutos comerciais de lipases nas formas livres (solúveis e em pó) obteve a máxima atividade catalítica com a lípase Pseudomonas fluorescens (LPF), comercialmente conhecida como Lipase Amano AK. Na realização deste projeto foi empregada a enzima na sua forma imobilizada por adsorção física (mecanismo de ativação interfacial) em partículas de poli(estireno-divinilbenzeno). Este suporte foi selecionado devido à sua capacidade de adsorção de lipases, um importante requisito para a preparação de biocatalisadores com alta atividade catalítica. A preparação do biocatalisador heterogêneo foi realizada em tampão acetato de sódio pH 5,0 (5 mM) por 18 h empregando um carregamento inicial de proteína de 40 mg/g de suporte, onde foi obtido a máxima concentração de proteína imobilizada de aproximadamente 33 mg g -1. A sua atividade catalítica na hidrólise da emulsão do azeite de oliva em pH 8,0 (tampão fosfato de sódio 100 mM) e 37°C foi de 121,4 ± 5,5 U/g de biocatalisador. Após a preparação do biocatalisador foi avaliado o efeito de relevantes parâmetros na produção do éster como: concentração de biocatalisador (5% a 25% m/v), temperatura de reação (20°C a 70ºC) e razão molar ácido:álcool (1: 0,4 a 1:4) empregando um delineamento composto central rotacional (DCCR). As reações foram conduzidas em meio de terc-butanol em condições experimentais fixadas (30 minutos de reação, agitação mecânica de 200 rpm e concentração de ácido gálico de 250 mM). Como variável de resposta determinou-se a porcentagem de conversão do ácido por método titulométrico. Nas condições ótimas a máxima conversão de 55% após 90 min de reação foi obtida para a lipase imobilizada, nestas mesmas condições, a máxima conversão alcançada foi de 37% observado para a lipase na forma livre. O biocatalisador preparado obteve na ordem de 40% de sua atividade inicial após 5 bateladas consecutivas de reação. Este estudo mostra que um protocolo apropriado de imobilização da enzima pode melhorar o seu desempenho catalítico e reuso após sucessivas reações de produção de um éster interesse industrial como em meios orgânicos.