INTRODUÇÃO

A β-galactosidase é uma enzima que catalisa a reação de hidrólise da lactose. Esta reação é de grande importância comercial, uma vez que possibilita a produção de produtos lácteos de baixo teor de lactose, visto que mundialmente cerca de 75% da população apresenta intolerância a este dissacarídeo. Apesar disso, é inviável economicamente o uso desta enzima solúvel em bioprocessos industriais, devido ao seu alto custo, à baixa estabilidade operacional, à dificuldade de recuperação e à dificuldade na reutilização do biocatalisador. Dessa forma, a imobilização da enzima pode tornar um bioprocesso factível economicamente, dado que o processo de imobilização pode gerar um biocatalisador com uma maior estabilidade, facilitar a reutilização da enzima e possibilitar seu uso em processos contínuos.

OBJETIVO

O objetivo deste trabalho foi otimizar a quantidade de glutaraldeído (agente entrecruzante) na imobilização de β-galactosidase de Kluyveromyces lactis em microesferas de sílica por duas abordagens diferentes: por ativação de suporte e por adsorção seguida de reticulação. Visando obter um derivado com retenção máxima de atividade catalítica da enzima.

METODOLOGIA

Imobilizações da K. lactis em microesferas de sílica Purifica Y-99-N (poro ≥ 60 nm, granulometria 75-106 μm) funcionalizadas com grupamento amina foram realizadas por: ativação do suporte com glutaraldeído (S-G-Kl-β-gal) (abordagem 1); e por adsorção seguida de reticulação com glutaraldeído (S-Kl-β-gal-R) (abordagem 2). Em ambas abordagens variou-se a quantidade de gluataraldeído. A atividade enzimática foi determinada por velocidades iniciais a 37ºC, pH 7,  lactose 100g/L. Amostras foram retiradas em intervalos de tempo predefinidos e levadas à água fervente para a inativação da enzima. A determinação da concentração de glicose foi obtida pelo método GOD-PAP (λ=505 nm).

RESULTADOS E DISCUSSÕES

Foram analisadas a atividade recuperada (%), atividade específica (U/g_{suporte úmido}) e rendimento de imobilização (%) para as duas abordagens em quantidades distintas glutaraldeído. Embora o rendimento de imobilização tenha sido similar para todas as condições testadas (60-70%), observou-se que a atividade recuperada e atividade específica na abordagem 2 caíram com o aumento da concentração do glutaraldeído, o que pode estar relacionado a um aumento na resistência difusiva interna ao biocatalisador. Já na abordagem 1 houve um comportamento atípico, pois era esperado apenas um máximo nas atividades recuperadas e específicas em função da concentração do glutaraldeído o que não era esperado. Nesta abordagem, foi obtida máxima atividade específica de 337 U/g no ensaio com 0,30 mL de glutaraldeído, onde a atividade recuperada foi de 107%. Na abordagem 2, as maiores atividades específica e recuperada foram respectivamente 269 U/g e 118% (15 μL de glutaraldeído). Embora se tenha uma alta atividade recuperada na abordagem 2 nesta condição, ainda seria necessária realizar testes de reuso para avaliar se a reduzida quantidade de entrecruzante levaria a uma lixiviação excessiva da enzima ao meio.

CONCLUSÕES

Duas abordagens de imobilização de β-galactosidase de K. lactis foram testadas e em ambas foi possível chegar a uma alta atividade recuperada (>100%).  Contudo, ainda há a necessidade de se realizar testes de reuso e estabilidade térmica para avaliar o melhor biocatalisador obtido.