Amilases encapsuladas em sílicas híbridas : avaliação em testes de sacarificação de amido - Caresani, Jose Rodrigo Fernandez (2020)
A sacarificação de amido usando enzimas amilases demanda o estudo de métodos de imobilização que gerem sistemas com propriedades promissoras e que aumentem a estabilidade operacional destes processos. As enzimas α-amilase obtidas de Bacillus subtilis e Aspergillus oryzae, β-amilase obtida de cevada foram encapsuladas em matrizes de sílica-gel via rota ácida usando o processo sol-gel, visando avaliar o desempenho destes sistemas encapsulados. A atividade catalítica dos sistemas encapsulados (açúcares redutores na faixa de 0-30,5 μmol/mL) foram comparados com os sistemas homogêneos (açúcares redutores entre 11,7-33,7 μmol/mL). Em uma segunda etapa foram usados diversos organosilanos como modificadores com o intuito de analisar os seus efeitos na atividade biocatalítica e nas propriedades estruturais das enzimas encapsuladas resultantes. Os sistemas obtidos foram caracterizados por Espectroscopia de Infravermelho com Transformada de Fourier (FT-IR) e Refletância Total Atenuada (ATR), adsorção/dessorção de nitrogênio (método BET e BJH), Microscopia Eletrônica de Varredura (SEM) e Espalhamento de Raios X a Baixo Ângulo (SAXS). Os produtos obtidos da hidrólise de amido (sacarificação) foram analisados pelo método 3,5-Ácido Dinitrosalicílico (DNS) e por Cromatografia Liquida de Alta Eficiência (HPLC). Os sistemas homogêneos das α-amilases atingiram um máximo de concentração de açúcares redutores de 31,7 μmol/mL (Bacillus subtilis) e 33,7 μmol/mL (Aspergillus oryzae) versus 25,5 e 30,5 μmol/mL dos sistemas encapsulados em sílica sem organosilanos, além dos 28,6 e 29,6 μmol/mL dos sistemas contendo organosilanos respectivamente. A β-amilase apresentou um máximo de concentração de 25,2 μmol/mL no sistema homogêneo versus 20,4 (sem organosilanos) e 28,9 μmol/mL (com organosilano). Os efeitos dos organosilanos foram diversos na estrutura e na atividade biocatalítica dos sistemas encapsulados. O ambiente confinado em que a enzima encapsulada opera parece favorecer a geração de glicose em detrimento da maltose.