Desenvolvimento de suportes epoxídicos derivados de lignina para imobilização de enzimas

Resumo

O setor de papel e celulose está em expansão no Brasil. Em 2024 foi feito o anúncio de investimentos de R$ 105 bilhões até 2028 para a criação de novas fábricas, ampliação das plantas já existentes e operações logísticas para escoamento da produção. A lignina, processada a partir da polpação da madeira, é queimada para fornecimento de energia, mas há interesse por parte deste setor em aplicações mais nobres. Uma possibilidade é a conversão de lignina em suportes epoxídicos para imobilização de enzimas via ligação covalente, mas as interações hidrofóbicas enzima-lignina podem resultar em desnaturamento proteico, com as enzimas imobilizadas apresentando menor atividade em relação às suas contrapartes livres em solução. Frente a isto, este projeto de doutorado propõe modificações químicas de lignina kraft visando imobilizar enzimas com a minimização da perda de atividade enzimática. As modificações incluirão: 1) fenolação; 2.1) sulfometilação ou 2.2) aminometilação; 3) epoxidação; e 4) reticulação parcial. Ensaios iniciais da imobilização serão feitos com catalase e tripsina para verificar a formação de ligações covalentes enzima-suporte. Posteriormente, uma avaliação detalhada destas enzimas imobilizadas será realizada para a determinação de: 1) rendimentos de imobilização e atividade enzimática; 2) parâmetros cinéticos Km e Vmax; 3) inativação térmica; 4) atividade enzimática frente a variações de temperatura e pH; e 5) reciclabilidade. Os resultados deste projeto contribuirão tanto na temática de valorização de lignina quanto no desenvolvimento de novos materiais para imobilização de enzimas.