Retenção de Enzimas Celulolíticas Com
Uso de Membranas Tubulares
Centro de Ciências Exatas e Tecnologia,
Núcleo de Tecnologia e Processos de Materiais Poliméricos
Jéssica Bonatto, Carla Teodoro Ritter, Jocelei Duarte e Mara Zeni (orientadora)
(Progeto: GENPROT – BIC/UCS)
20
22
18
20
16
volume permeado (mL)
caldo
16
INTRODUÇÃO
Enzimas celulolíticas são produzidas por fungos
e bactérias e são responsáveis pela hidrólise da
celulose. A produção dessas enzimas é influenciada
pela concentração de açúcar no meio que pode causar
repressão catabólica em fungos filamentosos, reduzindo
a produtividade volumétrica. O objetivo do trabalho foi
verificar a influência da temperatura de inversão e de
impregnação, do solvente e a ação de agentes
reticulantes na preparação de membranas de suporte
cerâmicos e poliméricos com PVDF poli (fluoreto de
vinilideno) a fim de
aumentar a seletividade na
separação da glicose do complexo enzimático.
Impregnação
12
10
8
6
P13
P14
c13
c14
c15
14
12
10
8
6
4
4
2
2
0
0
100 200 300 400 500 600 700 800 900 1000 1100 1200 1300
0
tempo(s)
0
20
40
60
80
100
120
140
tempo(s)
Figura
4Volume
permeado
nas
membranas cerâmicas (C) e polimérica (P)
impregnadas a 40°C; banho de inversão
de fase em água a 25°C. C7e P7 solvente ácido
málico (0,05%) em PVDF; C8 e P8 solvente PEG6000
(0,5%) E PVDF; C9 Ácido málico, PEG6000 e PVDF
Figura 5- Volume permeado nas
membranas cerâmicas (C) e polimérica
(P) impregnadas a 70°C; banho de
inversão de fase em água a 25°C C14 e
P13 reimpregnadas por 30 minutos; C15 e P14
reimpregnadas por 10 minutos.
Membranas poliméricas apresentam maior
vazão de permeado quando comparadas às
membranas cerâmicas impregnadas nas mesmas
condições.( Fig. 2).
As membranas C1 e P1 apresentaram vazão
similares em ensaios à vácuo e também os melhores
índices de retenção de proteínas: 66% e 50%
respectivamente.
A substituição do solvente DMF por DMA não
representou significativo incremento na retenção de
proteínas, 66% e 61% respectivamente.
As
membranas
impregnadas
a
40°C
apresentaram retenção e vazão superiores às
impregnadas a 70°C (Fig.4 e 5)
A inversão de fase a 5°C apresentou retenção
de 38% das proteínas totais (C4), enquanto que a 60°C
a retenção foi de 24% (C5). Os agentes reticulantes
(ácido málico e PEG6000) associados ao PVDF
formaram membranas porosas cuja retenção de
proteínas foi menor que 10% (C7,C8 e C9).
MATERIAIS E MÉTODO
Solvente
P7
P8
C7
C8
C9
14
volume permeado (mL)
caldo
18
Inversão de fase
CONCLUSÃO
Teste a vácuo
As membranas C1 e P1 impregnadas uma vez a
40°C, usando como solvente DMF e cujo o banho de
inversão com água a 25°C, apresentaram 66% e 50%
de retenção de proteínas totais do caldo enzimático,
respectivamente. Esses resultados correspondem a
12% e 33% de perdas na atividade sobre o papel filtro.
Compactação
Figura 1- Esquema do processo de preparação e ensaio a vácuo de membranas
tubulares. Foto: Paulina Ampessan.
RESULTADOS E DISCUSSÃO
REFERÊNCIAS
16
20
14
16
10
c1
c2
c3
p1
p2
ptt
8
6
4
volume permeado (mL)
caldo
volume de permeado (mL)
18
12
2
14
12
10
C4o
C5o
C6o
P5o
P6o
8
6
4
2
0
0
200
400
600
800
1000
tempo(s)
Figura 2- Volume permeado nas
membranas cerâmicas (C) e polimérica (P)
impregnadas a 40°C; banho de inversão
de fase em água a 25°C. C1, C2, P1 com
solvente DMF ; C2 solvente DMA; C1 e p1 uma
impregnação; C2 e C3 duas impregnações; ppt =
membrana com tratamento térmico
0
0
10
20
30
40
50
60
70
80
Andrić, P.; Meyer, A.; Jensen, P.A.; Dam-Johansen, K.
Biotechnol.Adv..v. 28, p. 407– 425, 2010.
Ghose, T.K. Measurement of cellulose activities. Pure Appl. Chem.
v.59, p. 257- 268, 1987.
Bradford, M.M. A rapid and sensitive method for the quantification
of microgram quantities of protein utilizing the principle of proteindye binding. Anal. Biochem. v.72, p. 248 – 254,1976.
tempo(s)
Figura 3- Volume permeado nas
membranas cerâmicas (C) e
polimérica (P). C4 e P5 banho de
inversão de fase em água a 5°C; C5 banho de
inversão de fase em água a 60°C, C6 E P6
banho de inversão de fase em etanol a 20°C .
AGRADECIMENTOS