Microbial lipases are now increasingly employed in the redesign of animal fats and vegetable oils. Commercial scale manufacture of microbial lipases, which is limited, tends to be surrounded by secrecy and much remains to be clarified in terms of optimization of fermentation conditions. C. lipolytica metabolizes cheap carbon sources (from wastes and by-products), in particular non- carbohydrate substrates, accumulating lipid during the growth. As all potent producers of lipase are also amongst the lipid-accumulating microorganisms, this yeast shows potential as a major lipase producer. The future for lipase fermentation industries look promising due to these raw material being abundant and inexpensive. Lipase activity (triolein as a substrate) and esterase activity (p-nitrophenylpalmitate as a substrate) were measured throughout this work. Different operational strategies (batch, fed-batch, chemostat and continuous transient technique) have xi been investigated aiming lipase and esterase production by C. lipolytica 1055. Nutritional parameters (carbon and nitrogen sources, limiting substrates: glucose, Tween-80 and olive oil) under steady-state conditions at different dilution rates, as well as oleic acid and olive oil square wave oscillations have been studied. Pulsing experiments with triolein, olive oil, oleic acid and Tween-80 suggest that the oleyl residue may be responsible for the induction effect in C. lipolytica 1055 lipase and esterase production. However, the low values of lipase productivities (< 1 U/mg dry weight.h) under different cultivation methods appear to limit the advantages in using C. lipolytica 1055 as a lipase producer. Extracellular esterase productivity by C. lipolytica 1055 reached 5.3 - 6.5 U/mg dry weight.h in the presence of Tween-80 under batch and fed-batch culture subjected to oleic acid input. The esterase production phase under fed-batch process was prolonged suggesting that this operation mode could be a route towards obtaining esterase by C. lipolytica 1055. For example, a two-phase bioreactor operation may be devised with high yeast cell concentration promoted by a carbohydrate waste under batch conditions in the first stage, and a high enzyme production under fed-batch operation in the second one.

Neste trabalho foi realizado o estudo da imobilização da enzima Lipolase® em argila montmorilonita K10 através das metodologias de adsorção e ligação covalente. Os sistemas suporte-enzima foram caracterizados pelas técnicas de DRIFTS, UV-Vis, MEV-EDS, BET/BJH, DRX e TGA. A atividade catalítica dos biocatalisadores foi testada nas reações de hidrólise do azeite de oliva e do óleo de soja e na alcoólise do óleo de soja. Em todas as reações avaliadas, os melhores resultados foram obtidos empregando o biocatalisador MMT-APTES-Glu-Enz20 e assim, a quantidade de enzima utilizada para os experimentos foi de 20 μL. Na reação de hidrólise do azeite de oliva, o rendimento atingiu 18% em 48 horas de reação, na presença da razão óleo:água igual a 2:1 (m/m). Para o óleo de soja, o percentual de hidrólise chegou a 9% em 24 horas de reação, utilizando óleo:água na proporção de 3:1 (m/m). Nas reações de alcoólise do óleo de soja, o maior rendimento em ésteres obtido foi de 7% em 24 horas de reação, na presença da razão molar óleo:metanol igual a 1:3. A reusabilidade dos sistemas foi investigada nas reações de hidrólise. Nas reações com o azeite de oliva, o sistema MMT-Enz20 mostrou estabilidade até o quarto ciclo, enquanto o sistema MMT-APTES-Glu-Enz20 apresentou uma perda gradativa a partir do segundo ciclo de reação. Nas reações empregando o óleo de soja, o sistema MMT-Enz20 mostrou uma perda gradual desde o primeiro ciclo de reação, ao passo que o sistema MMT-APTES-Glu-Enz20 foi estável até o terceiro ciclo. A reusabilidade utilizando p-NPP mostrou estabilidade pelo menos por 10 ciclos. Para avaliar a estabilidade no armazenamento, os sistemas foram acondicionados em tampão fosfato e sob refrigeração, mantendo cerca de 50% da atividade catalítica após 60 dias de armazenamento. / In this work was carried out the study of enzyme Lipolase® immobilization on montmorillonite K10 clay, using the adsorption and covalent bonding methods. The enzyme-support systems were characterized with the techniques: DRIFTS, UV-Vis, SEM-EDS, BET/BJH, XRD and TGA. The catalytic activity of the biocatalysts was done for hydrolysis of olive and soybean oils and for soybean oil alcoholysis. In all reactions evaluated the best results were obtained employing the biocatalyst MMT-APTES-Glu-Enz20 therefore the amount of enzyme used for immobilization was 20 μL. For olive oil hydrolysis the yield was 18% at 48 hours reaction with the ratio oil to water of 2:1 (w/w). For soybean oil, the percentage of hydrolysis reached 9% in 24 hours of reaction using the oil:water ratio of 3:1 (w/w). For the alcoholysis of soybean oil, the higher yield of the esters obtained was 7% at 24 hours of reaction with oil:methanol ratio equal to 1:3. The reusability of systems was investigated for hydrolysis reactions. In the case of olive oil reactions, MMT-Enz20 system was stable until the fourth cycle, while the system MMT-APTES-Glu-Enz20 showed a gradual loss from the second reaction cycle. In the case of soybean oil hydrolysis, the MMT-Enz20 system showed a gradual loss from the first reaction cycle, while the system MMT-APTES-Glu-Enz20 was stable until the third cycle. Reusability on p-NPP showed stability for at least 10 cycles. To evaluate the storage stability, the systems were placed in phosphate buffer under refrigeration, catalytic activity of c. a. 50% remain after 60 days of storage.

Submitted by Hiolanda Rêgo (hiolandar@gmail.com) on 2013-06-10T18:57:49Z No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_Ilvania Véras.pdf: 20955079 bytes, checksum: 3482afd7a16803731a50d17d9128209f (MD5) / Made available in DSpace on 2013-06-10T18:57:49Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Dissertação_ICS_Ilvania Véras.pdf: 20955079 bytes, checksum: 3482afd7a16803731a50d17d9128209f (MD5) / CNPQ; FAPESB / O biodiesel é uma fonte de energia ambientalmente menos impactante do que os combustíveis fósseis. Sua fabricação heterogênea por via enzimática é ambientalmente atraente pois exige menos passos para a purificação do que a catálise química atualmente usada industrialmente e permite a recuperação da lipase, que é o catalisador. Lipases já produzidas industrialmente para outros fins têm sido utilizadas para produção de biodiesel com pouco sucesso, uma vez que a presença de alcoóis de cadeia curta diminui drasticamente sua atividade, aumentando o tempo reacional. Outro fator relacionado ao seu uso é o seu alto custo de produção. Para reduzir os custos, estratégias como a imobilização enzimática (permite reutilização) e o uso de matérias-primas de baixo valor agregado podem ser usadas. Todavia, empregar óleos e gorduras residuais (OGRs) no atual processo alcalino de produção é um desafio, uma vez que, a alta acidez destes, facilita a produção de sabão e dificulta a remoção do subproduto glicerina o que não ocorre quando o catalisador é a lipase. No presente estudo, foi feita uma prospecção para avaliar o crescimento desta tecnologia no mundo. Paralelamente, lipases B de Pseudozyma antarctica mutantes foram projetadas por meio de substituição da região da tampa (lid), que cobre o sítio catalítico, por resíduos do aminoácido glicina. Estes mutantes foram submetidos à simulações de Dinâmica Molecular (DM). Os mutantes com substituições de 1 a 8 resíduos de glicina possuíram baixo valor de energia potencial sendo bons candidatos para os testes de expressão e atividade. O mutante PantΔlidG3, que possui sua tampa substituída por 3 resíduos de glicina, foi escolhido para os testes de expressão juntamente com a lipase selvagem de Pseudozyma antarctica. Tanto a lipase selvagem quanto a mutante foram expressas. Um novo e rápido método para produzir biodiesel é aqui exposto, utilizando matérias-primas residuais brutas. Esterificação de ácidos graxos livres (AGL) e transesterificação de triacilglicerois (TAG) são simultaneamente conduzidos em um meio reacional onde AGL agem como surfactantes impedindo a inativação da enzima por alcoóis de cadeia curta e glicerol. Uma equação empírica foi deduzida para determinar o comportamento da cinética em toda produção de biodiesel em função do tempo. A partir dos dados obtidos nas condições experimentais utilizadas poderá então ser realizado um escalonamento para a viabilização do processo industrial de forma economicamente viável, ou seja, com uso de baixas temperaturas, menor quantidade de álcool e tempo reacional reduzido, que leva a um custeio baixo da produção do biodiesel pela lipase. Os estudos sobre os mecanismos da catálise enzimática requerem aprofundamento para permitir o desenvolvimento de lipases mais específicas para a síntese de biodiesel. / Salvador

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico, Programa de Pós-Graduação em Engenharia de Alimentos, Florianópolis, 2017. / Made available in DSpace on 2018-01-09T03:24:03Z (GMT). No. of bitstreams: 1 348721.pdf: 1592957 bytes, checksum: 2e89503c3edbaaf11fd6f04b31a76351 (MD5) Previous issue date: 2017 / As lipases são um grupo de enzimas de grande importância para a indústria de alimentos. Dessa forma, a realização de estudos que visem aumento da atividade e da estabilidade da enzima se faz necessário. Modificações genéticas, imobilização, alterações de condições do meio e aplicação de tecnologias não-térmicas são algumas das alternativas utilizadas para aumentar a competitividade e usabilidade das enzimas como catalisadores na indústria. O uso de campos magnéticos tem se destacado nesse contexto por ser uma tecnologia de simples operação, baixo custo, baixa demanda energética e mínimo impacto ambiental. O objetivo desse trabalho foi avaliar o efeito do campo magnético na atividade das lipases CalB e NS-40116. Formulações líquidas das enzimas (soluções de proteína enzimática em água com vários aditivos, incluindo sais e estabilizadores), fornecidas pela Novozymes, foram submetidas a módulos com ímãs que produzem campo magnético de intensidades 0,7 e 1,34 T, e os valores foram comparados com ensaios sem a influência do campo magnético (controle). Foram testadas condições de campo estático e por recirculação. O efeito do campo não foi significativo para a NS-40116 em nenhum dos tratamentos no modo estático. Contudo, observou-se incremento de atividade de 22% na condição de recirculação no campo de 1,34 T. O campo magnético estático teve efeito positivo para a CalB, e este foi maior em campo de intensidade 0,7 T. Desta forma, foi fixada essa intensidade, e testados a influência do pH da solução na atividade da enzima tratada magneticamente, as temperaturas do meio (25, 45 e 65 °C) para as amostras submetidas ao campo, e o tempo de indução, de 2, 3 ou 4 h. A melhor condição de incremento de atividade (134%), foi para a lipase CalB, diluída em tampão pH 7 (1:5), a 65 °C, por 2 horas. Para investigar a influência do campo na estrutura da molécula, estudos de caracterização foram conduzidos pelas técnicas de potencial zeta, infravermelho e espectroscopia de fluorescência. Os resultados sugerem aumento da ação do campo pelo aumento das cargas superficiais na condição ótima de incremento de atividade. / Abstract : Lipases are a group of enzymes of great importance to food industry. Thus, an assay of studies aimed at increasing the activity and stability of the enzyme is necessary. Genetic modifications, immobilization, changing conditions of use and non-thermal technologies are some of the alternatives used to increase the competitiveness and usability of enzymes as catalysts in the industry. Magnetic fields is a simple operation technology, with low cost, low energy demand and minimal environmental impact. The aim of this work was to evaluate the effect of the magnetic field on the activity of CalB and NS-40116 lipases. Liquid enzyme formulations (enzyme solutions in water with various additives, including salts and stabilizers), supplied by Novozymes, were submitted to modules producing 0.7 and 1.34 T magnetic field intensities, and the values were compared with tests without the influence of the magnetic field. Static and recirculation field conditions were tested. The field effect was not significant for NS-40116 in any of the static-mode treatments. However, the activity increment of 22% was observed in the recirculation condition of 1.34 T. The static magnetic field had a positive effect for a CalB, and it was higher at 0.7 T. The intensity of 0,7 T was fixed, and the influence of the pH of the solution, medium temperatures (25, 45 and 65 ° C) and the induction time (2, 3 or 4 h) were tested. The best activity increase condition was 134% for a CalB lipase, diluted in pH 7 buffer (1: 5), 65 ° C, 2 hours. To investigate an influence of the field on the structure of the molecule, characterization studies were conducted in zeta potential, infrared and fluorescence spectroscopy techniques. The results suggest the increase of the field action by the increase of the surface loads in the optimum condition of the increase of the activity.

Enzimas microbianas, quando produzidas a um custo acessível e preservadas suas propriedades catalíticas, são ferramentas determinantes para a sustentabilidade das indústrias química e energética. Buscando aprimorar a produção de lipases pela cepa de Staphylococcus warneri EX17, diferentes estratégias de cultivo em biorreatores submersos foram aplicadas para analisar a influência de algumas variáveis na produção da enzima e então foi proposto o cultivo em batelada alimentada. Paralelamente, lipases de S. warneri EX17 (SWL) foram imobilizadas por adsorção hidrofóbica em Octyl-Sepharose, Immobead 150 e MCI GEL CHP20P. Os resultados indicaram que a interação entre enzima e suporte interfere nas propriedades da enzima imobilizada. Os preparados Octyl-SWL e MCI-SWL preservaram sua atividade lipolítica quando expostos a 50 % (v/v) de Butanol, Etanol, n-Hexano, Isopropanol e Metanol. Na síntese do éster aromático butirato de etila, Octyl-SWL e MCI-SWL exibiram desempenho promissor, alcançando em 24 h de reação 28 % e 35,6 % de rendimento, respectivamente. Lipases de S. warneri EX17 purificadas e imobilizadas em suportes hidrofóbicos preservaram propriedades que apontam seu potencial como biocatalisador industrial. / Microbial enzymes, when produced at affordable costs and preserving their catalytic properties, are crucial tools for sustainable chemical and energy industries. To enhance lipase production by Staphylococcus warneri EX17 strain, different cultivation strategies were applied to investigate the influence of some variables on enzyme production and then fed-batch cultivation was proposed. Additionally, three hydrophobic supports, Octyl-Sepharose, Immobead 150 and MCI GEL CHP20P have been assayed to purify and immobilize the lipase from S. warneri EX17 (SWL) via interfacial adsorption. Results indicated that the intensity of the interaction between the lipase and the support surface interferes in properties of the immobilized enzyme. The immobilized preparations Octyl-SWL and MCI-SWL preserved their lipolytic activity in the presence of 50 % (v/v) Butanol, Ethanol, n-Hexane, Isopropanol and Methanol. Octyl-SWL and MCI-SWL catalyzed the ester synthesis reaction giving 28 % and 35.6 % of conversion in 24 h. These enzyme preparations may be promising alternatives as industrial biocatalysts.

Lipases (E.C. 3.1.1.3) são serina-hidrolases e agem em sobre ésteres de ácidos graxos de cadeia curta. Elas exibem atividade específica e enantiosseletiva, e sendo assim, há vasto interesse comercial, em pesquisa e indústria de biotecnologia. Lipases microbianas são interessantes para indústria, devido à facilidade de purificação e alta produção que permitem. Muitas leveduras possuem capacidade de produzir naturalmente estas enzimas, permitindo a obtenção de lipases não-transgênicas e com maior rapidez. Este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de lipase em leveduras selvagens e otimizar a sua produção em uma linhagem selecionada, bem como caracterizar esta enzima. Uma varredura inicial foi realizada em placas de Tween 80 e Ágar-óleo. Leveduras com crescimento positivo foram então cultivadas em meio mínimo sob agitação, suplementado com óleo de soja, e o sobrenadante teve a sua atividade enzimática testada sobre p-nitrofenil palmitato (pNPP). Foram testadas 133 linhagens provenientes de diferentes substratos, e treze apresentaram uma atividade lipolítica significativamente alta em comparação com as demais (p <0,001). Otimizações preliminares mostram condições ótimas de secreção da enzima produzida pela levedura selecionada, Candida parapsilosis QU110, em meios de cultura com pH inicial em torno de 6,0, contendo triptona e óleo de oliva como fontes de nitrogênio e carbono, respectivamente. O extrato bruto (sobrenadante livre de células) apresenta estabilidade a surfactantes não-iônicos e n-hexano, mas não a etanol ou metanol. Condições ótimas de atividade da enzima, avaliadas pela metodologia de superfície de resposta, foram observadas a 36 °C e pH 8,0. / Lipases (E.C. 3.1.1.3) are serine-hydrolases, and act on long chain fatty acid ester bonds. They exhibit specific and enantioselective activities, and as such there is plenty of interest for industry. Microbial lipases are interesting for industry, because its ease of purification and high yelds it permits. Several yeasts possess the ability of naturallly produce these enzymes, allowing the fast production of non-transgenic lipases. This work aimed at evaluating lipase production in wild yeast strains and optimizing its production, as well as characterizing this enzyme. An initial screening was made on Tween 80 and oil-agar plates. Growing yeasts were then cultivated under agitation in oil-supplemented minimum medium, and the supernatant had its enzymatic activity tested over p-nitrophenyl palmitate (pNPP). One-hundred and thirty-three strains isolated from different substrates were tested, and thirteen showed significantly high lipolytic activity when compared to the others (p<0,05). Preliminary optimization of lipase production by the selected yeast, Candida parapsilosis QU110, showed optimal enzyme secretion in media with initial pH 6.0, containing olive oil and tryptone as carbon and nitrogen sources, respectively. The crude extract (cell-free supernatant) showed stability against surfactants and n-hexan, but not against ethanol or methanol. Optimal enzyme activity conditions, evaluated through surface response methodology, were observed at 36 °C and pH 8.0.

Made available in DSpace on 2016-08-29T15:09:48Z (GMT). No. of bitstreams: 1 tese_4956_tese, Celson.pdf: 1784026 bytes, checksum: f6bb5da5fedc503e96ce38a64d14bf2b (MD5) Previous issue date: 2011-02-28 / A seleção de fungos produtores de lipases a partir de resíduos oleosos do saneamento ambiental é o tema principal deste trabalho. De 113 isolados fúngicos obtido, 75 foram pré-selecionados como produtores de lipases. Destes, 16 foram selecionados pelos maiores índices enzimáticos e, quatro pelo crescimento e resposta ao teste de rodamina-B, tendo quantificadas sua atividade lipolítica específica em cultivo líquido. A atividade lipolítica variou de 0,13 ± 0,03 (F18: Rhizomucor sp.) a 18,06 ± 0,36 U.mg-1 (F2: Penicillium sp.). Em seguida foram avaliados a atividade lipolítica específica, a atividade biossurfactante, o conteúdo de óleos e graxas e a produção de biomassa pelos isolados F2 e F18, em fermentação em estado líquido (FEL) e sólido (FES). Picos das atividade foram observados nos dois tipos de cultivo, com 48 h de incubação. Na FEL a atividade lipolítica foi de 28,09 ± 0,25 (F2) e 0,25 ± 0,02 U.mg-1 (F18) e a atividade biossurfactante foi de 4,23 ± 0,27 (F2) e de 5,00 ± 0,21 UE.mL-1 (F18). Na FES, a atividade lipolítica foi de de 34,11 ± 0,62 (F2) e de 5,81 ± 0,25 mg. mL-1 (F18), a atividade biossurfactante foi de 8,58 ± 0,22 (F2) e de 11,97 ± 0,95 UE.g-1 (F18) e a remoção de óleos e graxas foi de 79,30 ± 0,43% (F2) e de 71,50 ± 0,32% (F18). Na biodegradação aeróbia de resíduos oleosos do saneamento ambiental, foram observadas diferenças estatísticas significativas (p=0,05) entre os resíduos, inoculantes e padrões utilizados. Correlações positivas ocorreram entre a produção de CO2 e a biomassa fúngica e, negativas entre estes e os teores de óleos e graxas dos substratos com óleo de soja e óleo residual de fritura, aos 10, 20 e 30 dias. Remoções de óleos e graxas de 65,50, 74,16, 58,33 e 58,33% ocorreram dos substratos com óleo de soja e óleo residual de fritura, inoculados com F2 e, com escumas das caixas de gordura da Estação de Tratamento de Esgotos e do Restaurante Universitário da UFES, inoculados com F18, respectivamente. Nos substratos com o óleo de soja e a escuma de caixa de gordura (esterilizada) do restaurante universitário, a maior remoção de óleos e graxas (83,33%), ocorreu com a inoculação e crescimento de F2 e F18 no mesmo biorreator. Esses resultados promissores sugerem que sejam avaliados como biocatalisadores de célula integral.

Tese (doutorado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Química / Made available in DSpace on 2013-06-25T21:04:46Z (GMT). No. of bitstreams: 1 309602.pdf: 1910040 bytes, checksum: f190ecd9124d02f2b72ac80c837224f4 (MD5) / O emprego de enzimas imobilizadas vem aumentando devido às vantagens que as mesmas oferecem como, por exemplo, a possibilidade de reúso. A gelatina é uma proteína solúvel em água, de baixo valor agregado, que tem a capacidade de formar gel e seu uso associado com plastificantes vem sendo estudado no desenvolvimento de biofilmes. Neste trabalho foi realizado um estudo de imobilização de lipase comercial em gelatinas de diferentes valores de Bloom adicionadas de plastificantes hidrofílicos. Foram testadas amplas faixas de concentrações para as gelatinas e baixas concentrações dos plastificantes glicerol e manitol buscando avaliar a influência do valor de Bloom, bem como dos plastificantes na eficiência de imobilização. As gelatinas foram caracterizadas quanto am parâmetros físico-químicos, perfil de aminoácidos e interações dos géis formados com a água. Após a imobilização, avaliou-se a migração para as diversas combinações de gelatina e plastificante, sendo avaliados os plastificantes individualmente, obtidos os rendimentos de imobilização e realizadas microscopias das matrizes. A estabilidade de imobilização em relação a parâmetros operacionais foi verificada para posterior estudo do comportamento na à hidrólise de óleo de oliva para a lipase livre e imobilizada e o reúso da lipase imobilizada. Os resultados indicaram a necessidade de reticulação dos géis com glutaraldeído devido à alta solubilidade em água e razão de inchamento, justificada pelo perfil de aminoácidos que confirma a solubilidade da gelatina. O manitol apresentou maior eficiência na imobilização da lipase, com estruturas mais porosas e de poros mais uniformes. Estas estruturas também sofreram influência da concentração de gelatina, onde maiores concentrações desta associadas com concentrações intermediárias de plastificante proporcionaram matrizes com maior rendimento de imobilização. Através das análises de Difração de Raios-X, pode-se perceber uma estrutura semicristalina para as matrizes de imobilização, sendo que a maioria apresentou o pico correspondente às triplas hélices formadas durante a etapa de resfriamento do gel de gelatina, com maior intensidade para a matriz E8-280-M (correspondente ao experimento 8, com gelatina de 280 Bloom e manitol), levando a maior estabilidade à temperatura. A estabilidade de imobilização foi afetada por valores de pH, temperatura e agitação, sendo somente as matrizes E8-280-M e E9/10-280-M (correspondentes aos experimentos 9 e 10, com gelatina de 280 Bloom e manitol) mais estáveis. Nas reações de hidrólise de óleo de oliva, a atividade enzimática para a lipase livre e imobilizada foi estudada em relação à temperatura, pH e tempo, sendo 42 ºC a melhor temperatura para a lipase livre e imobilizada. Para a lipase livre, o pH ótimo foi 7,0, para a lipase imobilizada em E8-280-M o pH ótimo de atividade ficou na faixa de 5,5 - 7,5 e para a lipase imobilizada em E9/10-280-M, o pH ótimo ficou entre 6,5 e 7,5. Ao longo do tempo, avaliado até 720 minutos, tanto a lipase livre como a imobilizada apresentaram perdas de atividade enzimática. Foram possíveis 10 ciclos de reúso, sendo que até o 5º ciclo a lipase imobilizada em E8-280-M permaneceu com 77,66 % da atividade inicial e para a lipase imobilizada em E9/10-280-M, em 63,09 % da atividade inicial. A maior retenção de atividade na etapa de manutenção foi para a lipase imobilizada a 25 ºC na matriz E8-280-M com 71,76 % de atividade relativa após 30 dias de armazenamento. Foi possível a hidrólise de diferentes substratos com a lipase livre e imobilizada nas matrizes E8-280-M e E9/10-280-M, sendo o maior percentual de hidrólise obtido para a primeira matriz de imobilização para o óleo de canola. / The use of immobilized enzymes is increasing due to the advantages that they offer such as the possibility of reuse. Gelatin is a water-soluble protein, low value, which has the ability to form gel and its association with plasticizers has been studied in the development of biofilms. In this paper we present a study of lipase immobilization of commercial gelatins of different values of hydrophilic plasticizers Bloom added. Were tested wide ranges of concentrations for the gelatin and low concentrations of the plasticizers glycerol and mannitol by assessing the influence of the Bloom value, as well as plasticizers in the efficiency of immobilization. The gels were characterized am physico-chemical parameters, amino acid profile and interactions of the gels formed with water. After immobilization, the migration was evaluated for various combinations of gelatin and a plasticizer, the plasticizer being evaluated individually, obtained yields of immobilization and performed microscopy of arrays. The stability of immobilization with respect to operating parameters was observed for further study of the behavior in the hydrolysis of olive oil for free and immobilized lipase and the reuse of immobilized lipase. The results indicated the necessity of crosslinking of the gels with glutaraldehyde due to high water solubility and rate of swelling, justified by the profile of amino acids confirming the solubility of the gelatine. Mannitol had a higher efficiency in the immobilization of lipases, with structures more porous and more uniform pores. These structures also influenced by the concentration of gelatin, where higher concentrations associated with this intermediate concentrations of plasticizer matrices provided with a greater yield of immobilization. By analysis of X-ray diffraction, it can be noticed a semicrystalline structure to immobilization matrices, and most showed a peak corresponding to triple helices formed during the cooling step the gelatin gel with greater intensity for E8-array 280-M (8 corresponding to the experiment with 280 Bloom gelatin and mannitol), leading to better temperature stability. The stability of restraint is affected by pH, temperature and agitation, with only the dies E8-280-M and E9/10-280-M (trials corresponding to 9:10, with a 280 Bloom gelatin and mannitol) more stable . In the hydrolysis of olive oil, the enzymatic activity for the free and immobilized lipase was studied in relation to temperature, pH and time, and 42 °C. The optimum temperature for free and immobilized lipase. For free lipase, the optimum pH was 7.0 for the immobilized lipase at E8-280-M the optimum pH of activity was in the range 5.5 to 7.5 and for immobilized lipase in E9/10-280 -M, the pH optimum was between 6.5 and 7.5. Over time, measured up to 720 minutes, both free and immobilized lipase showed loss of enzyme activity. 10 cycles were possible reuse, and by the 5th cycle, the immobilized lipase at E8-280- M remained with 77.66% of initial activity and the lipase immobilized on E9/10-280-M in 63.09% the initial activity. The higher retention of activity in the upkeep for the immobilized lipase was 25 ° C in the matrix E8-280-M with 71.76% of relative activity after 30 days of storage. Could the hydrolysis of different substrates with free and immobilized lipase matrices in E8-280-M and E9/10-280-M, the largest percentage of hydrolysis obtained for the first immobilization matrix for the canola oil.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2013-07-15T23:49:44Z (GMT). No. of bitstreams: 1 228687.pdf: 1765350 bytes, checksum: 25f349f67915907e24cf3a63b487188f (MD5) / A lipase de Pseudomonas cepacia (LPS) foi imobilizada em filmes de caseinato de sódio-CS, o sistema caracterizado por MEV, e a quantidade de água determinada por titulação de Karl-Fisher. O sistema LPS/CS foi usado como catalisador na preparação do oleato de n-pentila, avaliando o efeito do solvente orgânico. Os solventes com log P > 2,5 foram os mais eficientes. Foi realizada a acilação da D-ribono-1,4-lactona (1) via catálise enzimática, avaliando os parâmetros: comprimento da cadeia alquílica do ácido, e a utilização das lipases de Candida antactica B (CALB) e de P. cepacia (LPS, PS-D e PS-C). Para as reações catalisadas por LPS/CS as conversões (%) em alquilatos de 1 variaram de 50-90%. A regiosseletividade da LPS foi moderada e verificou-se a formação de misturas de compostos, sendo um deles majoritário. A CALB foi seletiva na acilação de 1 com ácido láurico, formando o produto 5-lauril-D-ribonolactona com conversão >99%. As reações de acilação de 1 com o ácido láurico catalisadas por PS-C/CS e PS-D/CS também foram regiosseletivas, sendo observada a formação de um único produto, que as análises de CG, IV e RMN indicaram tratar-se do derivado 2- ou 3-lauril. Para fins comparativos, a lactona mono-acilada na posição 5 foi preparada em 3 etapas por procedimentos já descritos na literatura. O padrão confirmou a formação do derivado 5-lauril na reação catalisada por LPS/CS.

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro de Ciências Físicas e Matemáticas. Programa de Pós-Graduação em Química. / Made available in DSpace on 2012-10-20T16:36:24Z (GMT). No. of bitstreams: 1 195933.pdf: 1933772 bytes, checksum: c707f6743d34fe5f710996bb5a129b15 (MD5)