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Teses de Doutorado Defendidas: 2012

Produção e Aplicação de Lipase no Desenvolvimento de um Biossensor Potenciométrico.

Autora: Ariana Farias Melo.
Orientadores: Fernando Luiz Pellegrini Pessoa, Andréa Medeiros Salgado, Tito Lívio Moitinho Alves.

Resumo

O uso de enzimas para fins analíticos vem aumentando, principalmente no ramo da biotecnologia associado à criação de novos instrumentos de análises cada vez mais específicos. Como consequência, o desenvolvimento de biossensores vem crescendo, já que estes permitem que a medida do analito de interesse seja realizada pela transdução seletiva de um parâmetro da reação biocomponente-analito em um sinal elétrico passível de ser monitorado.

Enquanto os métodos clássicos são geralmente laboriosos ou exigem um pré-tratamento da amostra, os biossensores oferecem o recurso de detecção em linha de um analito com mínimo tratamento da amostra. Além disso, por haver a presença de um biocomponente, os biossensores são específicos para um dado analito, proporcionando respostas rápidas e gerando menos resíduos para o meio ambiente, ao contrário do métodos tradicionais.

Nesta tese, a enzima lipase foi escolhida como biocomponente para a construção de um biossensor. Essa escolha foi realizada em função da característica que essa enzima possui, como fornecer respostas rápidas, sua especificidade e a possibilidade de ser imobilizada em um suporte vítreo atendendo as exigências para composição de um biossensor.

O transdutor que compõe os biossensores pode ser amperométrico, potenciométrico, óptico ou calorimétrico. No presente trabalho, foi utilizado um transdutor potenciométrico, com o objetivo de quantificar o produto gerado da reação da lipase em amostras de biodiesel. A enzima lipase foi selecionada para ser aplicada no biossensor desenvolvido, pois é capaz de hidrolisar triglicerídeos (ésteres) liberando ácidos graxos livres e íons H+, como produto da reação, que podem ser quantificados e a qualidade do biodiesel pode ser certificada.

No trabalho foram utilizados dois extratos enzimáticos, sendo um de Aspegillus niger e o outro de Yarrowia lipolítica, e lipase comercial tipo VII obtida a partir de Candida rugosa da marca Sigma.

Para avaliar a eficiência das lipase selecionadas foram realizados ensaios de determinação da atividade hidrolítica em amostras de biodiesel, bem como em óleos vegetais usados na sua produção, em conjunto com o eletrodo de pH, utilizado como transdutor. A lipase comercial foi testada na forma livre e imobilizada em pérolas de vidro.

Os resultados obtidos com a lipase comercial apresentaram um melhor desempenho para a construção do biossensor. O sistema (lipase comercial / eletrodo) apresentou respostas com 15 min a pH 8,75 e 37°C. A corrente (mV) produzida foi proporção à concentração de amostra (350-17.500 mM de ácido graxo livre). Uma boa correlação (R2 = 0,9285) foi encontrada mostrando um bom desempenho para a detecção potenciométrica de ésteres/triglicerídeos em óleos e biodiesel.

Portanto, um novo método potenciométrico foi desenvolvido e validado para a determinação da degradação de amostras de biodiesel empregando biossensor enzimático potenciométrico, para ser aplicado no Monitoramento da Qualidade de Biodiesel.