Lipases microbianas : prospecção, produção e aplicação

Abstract

Este trabalho teve como objetivo a produção de lipases por fermentação em estado sólido com microrganismos isolados de dendezeiro (Elaeis guineenses Jacq.). Após prospecção dos microrganismos isolados, destacaram-se pela alta atividade lipolítica o fungo filamentoso Aspergillus sp. (BDA-FI-7) e a bactéria Burkholderia gladioli BRM58833. Os parâmetros para o cultivo por fermentação em estado sólido foram otimizados, sendo as maiores atividades lipolíticas obtidas de 68,5 ± 5,4 e 1096,7 ± 39,3 U.gss-1 (unidades de atividade lipolítica por grama de sólido seco) para o fungo e a bactéria, respectivamente, quando avaliadas pela hidrólise de palmitato de p-nitrofenila. Quando utilizada trioleína como substrato, as maiores atividade lipolíticas encontradas foram de 7,7 ± 0,7 e 374,2 ± 20,4 U.gss-1 para o fungo e a bactéria, respectivamente. Como as atividades obtidas para a lipase bacteriana foram mais promissoras que as do fungo, o restante do estudo foi focado na lipase bacteriana. A análise proteômica do extrato produzido pela bactéria revelou que, para as condições otimizadas de cultivo, são secretadas duas esterases e três lipases verdadeiras. Quando purificada, a lipase BGL mostrou preferência por substratos de cadeia longa sendo a maior atividade lipolítica observada a 50 °C e pH 9. Além disso, a lipase foi resistente a solventes e exibiu uma termoestabilidade expressiva quando comparada a outras lipases, revelando o potencial desta enzima em reações de hidrólise e síntese de ésteres. A síntese de biodiesel foi estudada com o uso dos sólidos fermentados obtidos do cultivo da bactéria. Os maiores teores de ésteres etílicos foram de 67,3 ± 1,7 e 74,7 ± 3,8% em 120 h para as reações em óleo de soja refinado e óleo de palma bruto, respectivamente. Adicionalmente, BGL foi imobilizada e estabilizada por diferentes técnicas e abordagens, resultando em derivados 263,8 e 70,1 vezes mais estáveis à inativação a 60 °C e pH 10, respectivamente. Resultados preliminares na hidrólise de óleo de peixe demonstraram o potencial da técnica de revestimento com polímeros bifuncionais para obtenção de um derivado estável e com maior capacidade catalítica para produção de PUFAs ômega-3, atingindo uma atividade de hidrólise de 0,207 ± 0,002 U.mg-1

. Por fim, BGL foi clonada em Escherichia coli encontrando- se uma atividade lipolítica extracelular de 71,3 ± 1,8 U.mg-1 para as melhores condições de

cultivo.