Uso de invertase imobilizada em pó de sabugo de milho para produção de açúcar invertido

A imobilização da invertase em resíduos agroindustriais traz diversas vantagens, como a criação de uma inovação biotecnológica, reaproveitamento de matérias e obtenção de açúcar invertido de alta qualidade e alto grau de pureza. O objetivo do trabalho foi analisar métodos físicos de extração da invertase de Saccharomyces cerevisiae e protocolos de ativação de pó de sabugo de milho para imobilização da enzima, e posteriormente avaliar os derivados quanto à potencialidade para produção de açúcar invertido. A levedura foi submetida a seis tratamentos físicos de rompimento: (1) congelamento, (2) congelamento com água, (3) ultrassom, (4) agitação na presença de abrasivos, (5) maceração sem solventes orgânicos e (6) maceração com éter. O extrato do melhor método foi parcialmente purificado. O pó de sabugo de milho foi ativado (1) com a formação de grupos glioxil, amino e glutaraldeído subsequentes, ou (2) com oxidação direta, formação de grupos amino e glutaraldeído, também subsequentes. A estabilidade térmica, inativação térmica e meia vida dos derivados foram avaliadas. O melhor derivado foi então estocado úmido, em água destilada, tampão fosfato de sódio pH 7 e tampão acetato de sódio pH 4,5, e submetido a experimentos de carga máxima enzimática e utilizado em reator de batelada e de leito fluidizado com solução de sacarose 40%. Dos seis tratamentos de extração da invertase, a agitação na presença de abrasivos foi capaz de extrair maior quantidade de proteínas (3,3 ± 0,4 mg.mL-1) e unidades enzimáticas (509,0 ± 81,3 U.mL-1), entretanto o tratamento com maior atividade específica foi o ultrassom (1696,5 ± 528,7 U.mg-1). O método escolhido como melhor foi o congelamento puro, que após purificação parcial resultou em extrato com 1.101,27 U, atividade específica de 1.324,28 U.mg-1, velocidade máxima de 3.333,3 ?mols.min-1.mg-1 e Km de 54,7 mM. A imobilização foi ...Immobilization of invertase on agro-industrial byproducts has many advantages, such as a biotechnology innovation, reuse of materials and obtaining of high quality and purity invert sugar. The objective of this work was to analyze physical methods for invertase extraction from Saccharomyces cerevisiae and the activation of powdered corncobs for enzyme immobilization protocols, and then evaluate the potential of the derivatives for the production of invert sugar. The yeast was subjected to six physical disruption treatments: freezing, freezing with water, ultrasound, stirring in presence of abrasives, maceration without organic solvents and maceration with ether. The extract from the best extraction method was partially purified. The powdered corncobs were activated (1) with the formation of glyoxyl, amine and glutaraldehyde groups, subsequently, or (2) direct oxidation, formation of amine and glutaraldehyde groups, also subsequently. The thermal stability, thermal inactivation and half-life of the products were evaluated. The best derivative was then stored dampened, in distilled water, sodium phosphate buffer pH 7 and sodium acetate buffer pH 4.5, and subjected to maximum enzyme load test, in batch reactor and fluidized bed reactor with 40% sucrose solution. Among the six invertase extraction treatments, the agitation in the presence of abrasive extracted greater amounts of protein (3.3 ± 0.4 mg.mL-1) and enzymatic units (509.0 ± 81.3 U.mL-1), however treatment with higher specific activity was ultrasound (1696.5 ± 528.7 U.mg-1). The method chosen as the best was freezing, that after partial purification resulted in extracts with 1101.27 U, specific activity of 1,324.28 U.mg-1, Vmax of 3,333.3 ?mols.min-1.mg-1 and Km of 54.7 mM. Immobilization was completed after 90 minutes of reaction, whereas the derivative from direct oxidized was capable of retaining higher enzyme activity and was the more stable at 60oC. Both derivatives showed ...Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES