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Universidade Federal de Santa catarina (UFSC)
Programa de Pós-graduação em Engenharia, Gestão e Mídia do Conhecimento (PPGEGC)
Detalhes do Documento Analisado

Centro: Não Informado

Departamento: Não Informado

Dimensão Institucional: Pós-Graduação

Dimensão ODS: Econômica

Tipo do Documento: Tese

Título: ESTABILIZAÇÃO E IMOBILIZAÇÃO DE PEROXIDASE EM COMPÓSITO ÓXIDO DE GRAFENO-LÍQUIDO IÔNICO

Orientador
  • AGENOR FURIGO JUNIOR
Aluno
  • MYLENA FERNANDES

Conteúdo

Os nanomateriais baseados em carbono têm sido frequentemente alvo de estudo, os quais vêm apresentando efeitos positivos quanto à aplicação em processos enzimáticos. o óxido de grafeno (go) é um promissor representante desta classe de nanomateriais. grupos oxigenados presentes na superfície e extremidades das nanofolhas podem ser constituídos por grupos epóxi, carbonila, carboxila e hidroxila, os quais aumentam a reatividade da matriz. além disso, grupos oxigenados promovem a funcionalização da superfície, bem como aumentam a área explorável. uma das aplicações destes nanomateriais está ligada à imobilização de enzimas. apesar dos ganhos operacionais adquiridos pela imobilização, enzimas são sistemas não estáveis e, portanto, existe um campo a ser explorado na busca de substâncias que desempenhem um papel na sua estabilização. assim, os líquidos iônicos (ils) são uma nova classe de solventes, os quais são formados por íons e pares de íons, exclusivamente. os ils oferecem novas possibilidades para aplicação como solventes combinados para reações biocatalíticas, pois é possível ajustar a propriedade de solubilidade usando diferentes combinações de cátions/ânions, permitindo uma otimização sistemática. o uso de ils juntamente com uma matriz sólida torna possível a imobilização, uma vez que os ils podem atuar como entrecruzadores entre a matriz e a enzima. diante deste contexto, o objetivo deste trabalho foi desenvolver um compósito go-il-cooh para imobilização e estabilização da enzima horseradish peroxidase (hrp). o go foi sintetizado via método de hummers. as condições dos agentes oxidantes da síntese foram otimizadas com o auxílio de um planejamento fatorial completo, 23 com adição e repetição do ponto central, e o uso da aproximação de desejabilidade. o il sintetizado (cloreto de 1-(3-trimetoxisililpropil)imidazol) foi inserido na superfície do go, reagindo com os grupos hidroxila e epóxi em ambos os lados do go. desta forma, o go ficou funcionalizado em ambos os lados e nas extremidades das nanofolhas. para a imobilização covalente da hrp, a qual foi usada como enzima modelo, e foi utilizado o sistema edc/nhs. o estudo foi conduzido comparando o comportamento da enzima hrp livre e imobilizada, no compósito desenvolvido (go-il-cooh-hrp) e no go otimizado (go-hrp). os resultados mostraram que a síntese do go é reprodutível, sendo a condição otimizada igual a 33:0,5:5,0 (v/m/m) de h2so4, nano3 e kmno4, respectivamente. a inserção do il é bastante simplificada quando utilizada a catálise ácida de bronsted, obtendo-se carregamento de 2,71 ± 0,26 mmol g-1, cerca de 65% maior do que reportado por outros autores utilizando o mesmo método. nas condições de imobilização estudadas, foi obtido um carregamento de hrp iguais a 316,4 e 186,9 mg g-1, para o go-hrp e go-il-cooh-hrp, respectivamente. ambas imobilizações apresentaram eficiência de imobilização iguais a 16,16 e 12,08% e atividade recuperada iguais a 8,92 e 5,07%, para go- hrp e go-il-cooh-hrp, respectivamente. no entanto, foi possível avaliar o comportamento das enzimas imobilizadas frente a vários compostos fenólicos, fenol, 2,4-diclorofenol, pirogalol e guaiacol. a enzima imobilizada no compósito apresentou maior estabilidade na degradação de pirogalol e 2,4-diclorofenol durante 20 ciclos reacionais e semelhante comportamento ao go-hrp na degradação de fenol, durante 8 ciclos, e guaiacol, durante 5 ciclos. o go-il- cooh-hrp também apresentou maior estabilidade de estocagem durante 88 dias, nas temperaturas de 3 °c e 22 °c. de forma geral, foi verificado que o il proporciona um ganho em termos de estabilidade operacional quando comparada ao sistema com apenas óxido de grafeno.

Índice de Shannon: 3.98132

Índice de Gini: 0.93591

ODS 1 ODS 2 ODS 3 ODS 4 ODS 5 ODS 6 ODS 7 ODS 8 ODS 9 ODS 10 ODS 11 ODS 12 ODS 13 ODS 14 ODS 15 ODS 16
4,09% 5,73% 7,15% 6,64% 5,90% 6,03% 6,36% 7,06% 8,36% 5,10% 7,36% 5,71% 5,09% 6,76% 6,02% 6,66%
ODS Predominates
ODS 9
ODS 1

4,09%

ODS 2

5,73%

ODS 3

7,15%

ODS 4

6,64%

ODS 5

5,90%

ODS 6

6,03%

ODS 7

6,36%

ODS 8

7,06%

ODS 9

8,36%

ODS 10

5,10%

ODS 11

7,36%

ODS 12

5,71%

ODS 13

5,09%

ODS 14

6,76%

ODS 15

6,02%

ODS 16

6,66%