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Degradação de pectina em suco de caju por poligalacturonase de Aspergillus aculeatus URM4953 imobilizada covalentemente em pérolas de alginato
(2018-08-20) França, Pedro Renann Lopes de; Porto, Tatiana Souza; Silva, Jônatas de Carvalho; http://lattes.cnpq.br/6510502348379014; http://lattes.cnpq.br/8029060415742712; http://lattes.cnpq.br/8709917109875708
A poligalacturonase (PG) é a principal enzima pectinolítica que catalisa a reação de degradação da pectina. Sua forma imobilizada é geralmente preferida, devido a possibilidade de inúmeros reusos. Baseado nisto, o presente trabalho objetivou imobilizar e realizar caracterização bioquímica cinética e termodinâmica da poligalacturonase (PG) de Aspergillus aculeatus URM4953 para processamento do suco de cajú. O processo de otimização de imobilização teve um redsimento máximo de 95%. O pH ótimo ambas as formas da PG (livre e imobilizada) apresentou dois picos evidentes a pH 4,0 (ácido) e pH 7,0 (neutro). Apesar da temperatura ótima da PG, ter diferido em ambas as formas, livre (50°C) e imobilizada (40°C), as PG’s exibiram uma atividade residual semelhante ao longo das diferentes temperaturas. A afinidade das diferentes formas da PG decaiu com o aumento da temperatura, sendo maior para a enzima imobilizada. Contudo, do ponto de vista cinético a PG livre apresentou melhor comportamento geral (maiores Vmax e Kcat). Os parâmetros termodinâmicos de termoinativação da PG imobilizada tais como, entalpia, entropia e energia livre de gibbs, sugeriram um predominante mecanismo de desnaturação reversível, o que permitiu 4 sucessivos reusos da PG imobilizada com apenas 34% de perda da atividade. Para o processamento do suco de caju utilizando apenas a PG imobilizada, a temperatura de maior degradação do conteúdo péctico foi a 20°C e sua cinética foi modelada pela equação de Hill (devido ao comportamento alostérico apresentado). O número de Hill aumentou de 3 (20°C) para 5 (50°C) evidenciando um mecanismo de cooperação positiva. A energia de ativação (E) e a entalpia padrão de equilíbrio de desdobramento da reação foram de 80,31 e 16,57 kJ/mol, respectivamente. Ambos os parâmetros cinéticos e termodinâmicos de hidrólise corroboraram e demostraram a maior espontâneidade de hidrólise da pectina do suco de caju a 20°C, exibindo valores de e de 59,3 kJ/mol, 77,9 kJ/mol e 63,4 J/K.mol, respectivamente. Esses resultados mostraram um satisfatório desempenho da PG, principalmente em sua forma imobilizada, podendo ser posteriormente utilizada para a fundamentação teórica de aplicações desta enzima em diferentes processos industriais.