Síntese do butirato de n-butila empregando lipase microbiana imobilizada em copolímero de estireno-divinilbenzeno

Abstract

Recebido em 14/9/99; aceito em 3/1/00 SYNTHESIS OF BUTYL BUTYRATE BY MICROBIAL LIPASE IMMOBILIZED ONTO STY-RENE-DIVINYLBENZENE COPOLYMER. This work investigates the reaction parameters of an immobilized lipase in the esterification reaction of n-butanol and butyric acid. Microbial lipase fromCandida rugosa was immobilized onto styrene-divinylbenzene copolymer (STY-DVB) and subsequently introduced in an organic medium containing substrates in appropriate concentrations. Heptane was selected as solvent on the basis of its compatibility with the resin and the enzyme. The influence of molar ratio of acid to alcohol, amount of immobilized lipase and temperature on the butyl butyrate formation was determined. The results were compared with those achieved with free lipase and Lipozyme (commercially immobilized lipase) under the same operational conditions. Keywords: lipase; organic solvent; immobilization; styrene-divinylbenzene copolymer; butyl butyrate. ARTIGO INTRODUÇÃOEmbora nos últimos anos, a utilização de enzimas na indús-tria esteja aumentando rapidamente, ainda existe um grande campo para a sua expansão. Novas enzimas vão criando oportunidades e, em alguns ramos da indústria a utilização das enzimas está apenas começando. Um exemplo típico é uso de enzimas em síntese orgânica [1][2][3][4] . Como é de conhecimento, até pouco tempo, havia a concepção de que as enzimas tinham pouca utilidade em síntese orgâ-nica, devido principalmente à idéia preconcebida de que somente o meio aquoso era propício para manter a conformação estrutural de uma enzima cataliticamente ativa. Entretanto, sabe-se atualmente que, muitas enzimas (ou complexos enzimáticos) são cataliticamente ativas em ambientes hidrofóbicos naturais com eficiência similar àquela encontrada em soluções aquosas, ou em certos casos, até superior 2,5 . Acredita-se, que as enzimas sejam cataliticamente ativas em meio orgânico porque elas permanecem na sua conformação original. A incapacidade da proteína de se desdobrar em meio não aquoso devese em parte ao fato das interações eletrostáticas entre os grupos integrantes da enzima serem aumentadas em solventes orgânicos, devido à baixa constante dielétrica da maioria dos solventes e também ao aumento do número de ligações de hidrogênio intramoleculares 6 . Isto é importante, pois o equilíbrio termodinâmico de muitos processos, como por exemplo, a sín-tese de ésteres, só ocorre em ausência de água. Em síntese orgânica, existem inúmeras vantagens no uso de enzimas que apresentam especificidade significativas para a formação de produto de tal forma que, custo de separação, purificação e tratamento de resíduos sejam minimizados 4-7 . Um grande número de trabalhos nesta área pode ser encontrado na literatura especializada, tendo em vista o interesse científico demonstrado por diversos grupos de pesquisa, no sentido de elucidar as propriedades e o comportamento de enzimas em meios não aquosos. Conseqüentemente, o número de rotas de síntese que incorporam um passo enzimático torna-se cada vez maior. Bem ilustrativos são ...

Avaliação Das Propriedades Bioquímicas E Cinéticas De Lipase Microbiana Imobilizada Em Copolímero De Estireno E Divinilbenzenomagnetizado

“…Os suportes de STY-DVB foram sintetizados através da técnica de polimerização em suspensão utilizada por Oliveira et al (2000), tendo o suporte STY-DVB-M recebido a adição de 10% (m/m) de magnetita obtida pelo método de co-preciptação dos íons Fe +2 e Fe +3 em meio básico, tratada com ácido oleico segundo a metodologia descrita por Lee et al (2003). As partículas obtidas foram peneiradas e as retidas entre as peneiras de 24 e 35 Mesh (Tyler) foram escolhidas para a realização da imobilização.…”

Comparative performance of microbial lipases immobilized on magnetic polysiloxane polyvinyl alcohol particles

“…This reaction was selected because it gave measurable results with the maximum accuracy in a short span of time and with a minimum amount of lipase. In addition, this reaction system has been used by Soares et al (1999); Oliveira et al (2000) and Pereira et al (2003). Under these conditions the MML immobilized on the POS-PVA showed higher synthetic activity than the CRL immobilized derivative (Table 2).…”

“…Thus, exploiting good immobilization carriers has been an attractive work for the enzyme engineering. Several methods for lipase immobilization have been reported, including deposition on to solid supports (Oliveira et al, 2000;Person et al, 2000), covalent binding (Soares et al, 1999) and entrapment within a polymer matrix or hydrophobic sol-gel materials (Keeling-Tucker et al, 2000;Reetz et al, 1998). The latter method can be applied to a variety of enzymes, yielding immobilized systems with 80-fold esterification activity compared to the free enzyme (Reetz et al, 1996).…”

Lipases de látex vegetais: propriedades e aplicações industriais

“…Suas aplicações são inúme-ras, sendo que normalmente em escala industrial são empregadas as lipases de origem microbiana [13][14][15][16][17][18][19][20] (Tabelas 1 e 2). Dentre os processos bioquímicos reportados na literatura, as lipases representam cerca de 35% dentre as enzimas empregadas 2,21 . No entanto, e especificidade (em alguns casos muito similares às microbianas), apresentam baixo custo de produção por não necessitarem de um alto grau de purificação e serem acessíveis (estão disponíveis no mercado como enzimas proteolíticas brutas) 26 .…”