Avaliação da estabilidade bioquímica de células de Aspergillus oryzae IPT-301 imobilizadas em suportes orgânicos para a síntese enzimática de fruto-oligossacarídeos

Abstract

Fruto-oligossacarídeos (FOS) são classificados como açúcares prebióticos que apresentam diversos benefícios à saúde humana e animal. Podem ser obtidos industrialmente, por rota enzimática via reação de transfrutosilação em moléculas de sacarose catalisadas por enzimas frutosiltransferases aderidas às células microbianas. A imobilização de células em materiais de suporte possibilita obter biocatalisadores heterogêneos robustos e resistentes às condições adversas do meio reacional. Esponjas vegetais e esponja de poliuretano são suportes orgânicos com potencial evidenciado para a imobilização por apresentarem alta resistência mecânica e porosidade, essenciais para o crescimento microbiano. Além disso, são suportes biodegradáveis e de baixo custo. Diante disso, o objetivo deste trabalho foi realizar uma avaliação bioquímica de células de Aspergillus. oryzae IPT-301 imobilizadas em suportes orgânicos. Para isso, a produção das células microbianas, ocorreu em meio de cultura sintético, pH 5,5, 200 rpm à 30 ºC, por 28h quando imobilizadas em esponja vegetal ou 32h, imobilizadas em esponja de poliuretano. Foram testados diferentes tipos de agentes para o armazenamento sob refrigeração (4 °C), em pH 5,5, sendo os melhores resultados para glicerina bidestilada e sorbitol 70% v v⁻¹, com atividade de transfrutosilação de 1307,45 U g⁻¹ e 1079,41 U g⁻¹, respectivamente, ao final de 90 dias, para as células de A. oryzae IPT- 301 imobilizadas em esponja vegetal. Já quando o suporte utilizado foi poliuretano, ao final do ensaio, esses biocatalisadores apresentaram atividade de 1211, 17 U g⁻¹ e 1271,86 U g⁻¹ para glicerina e sorbitol. Os ensaios de estabilidade térmica mostraram um decaimento na taxa de frutose transfrutosilada a partir de 1h de reação e aumento gradativo na concentração de glicose no meio reacional, no entanto quando utilizada a esponja vegetal os valores foram menores do que utilizando o poliuretano como suporte. O perfil de inibição enzimática mostrou em 32h de reação concentrações de FOS de 184,13 g L⁻¹, 145,65 g L⁻¹ e 203,64 g L⁻¹, assim como concentrações de sacarose de até 51,17 g L⁻¹, 186,51 g L⁻¹, 52,92 g L⁻¹, utilizando a biomassa in natura, imobilizada em esponja vegetal e poliuretano, respectivamente. Esse conjunto de dados evidencia o uso de agentes para manter a estabilidade durante o armazenamento da biomassa catalítica imobilizada, além de resultados atuais quanto a síntese de FOS em modo batelada e os subprodutos gerados durante a reação, utilizando células biocatalíticas de Aspergillus oryzae IPT- 301.