Enzimas - Escola de Química da UFRJ · EQB353 – Microbiologia Industrial Escola de Química /...

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Enzimas


Enzimas de relevância industrialOrigem Aplicação

CARBO HIDROLAS ESα , β amilase cereais germinados cervejaria, licores, panificaçãoα amilase fungo filamentoso panificação, confeitariaα amilase bactéria edulcorantes, têxtil, cervejaria, confeitariaglucoamilase fungo filamentoso edulcorantes, cervejariapectinase fungo filamentoso vitivinícola, frutícolacelulase fungo filamentoso farmacêutica, alimentícia, têxtillactase fungo filamentoso e

bactérialaticín ios

α galactosidase fungo filamentoso açúcarinvertase levedura edulcorantes, confeitaria

PROTEAS ESpapaína vegetal cervejaria, carnes, farmacêuticabromelina vegetal farmacêuticapepsina animal farmacêutica, panificaçãorenina animal, fungo queijariaprotease fúngica fungo filametoso panificaçãoprotease alcalina bactéria detergentes, pesqueira

OUTRAS HIDROLAS ESpenicilina acilase bactéria farmacêuticaaminoacilase batéria alimentos fortificadoslipase bactéria, fungo laticín ios, panificação, farmacêuticapancreatina animal farmacêutica, curtumes

OXIDOREDUTAS ESglicose oxidase fungo filamentoso alimentos preservados, bebidascatalase bactéria latínicios

ISOMERAS ESglicose isomerase bactéria edulcorantes


Aplicações terapêuticas convencionais

Enzima Origem Funçãopancreatina pâncreas suíno auxiliar digestivopepsina mucosa estomacal de

porcosauxiliar digestivo

amilase Aspergillus sp. auxiliar digestivopapaína mamão (papaia) auxiliar digestivocelulase Aspergillus sp. auxiliar digestivolipase pâncreas suíno auxiliar digestivotripsina pâncreas bovino anti-inflamatórioα-quimotripsina anti-bronquitebromelina abacaxi (ananás) anti-inflamatóriopeptidase Serratia sp. anti-inflamatóriodextranase Penicillium funiculosum tratamento cáries dentáriasestreptoquinase Streptococcus sp. agente trombolíticouroquinase agente trombolíticocolagenase Clostridium hystolyticum tratmento de queimaduras cutâneaslisozima clara de ovo oftalmologia, potenciador de antibióticos


Aplicações de enzimas na forma extra-corpórea

Enzima Enfermidade Tipo de reator enzimáticoα-galactosidase mal de fabry empacotado com sepharosearginase hiperargininemia fibra ocabilirrubina oxidase interícia empacotado com sepharoseheparinase remoção de heparina empacotado com sepharoseenzimas microsomales falha hepática empacotado com agaroseφ alanina amônio liase fenilcetonúria fibra ocaUDP glucuronil transferase falha hepática empacotado com agarose


Aplicações de enzimas na forma intra-corpórea

Enzima Enfermidade Suporteα-glicosidase glucogenose albuminaarginase hiperargininemia polietilenoglicolasparaginase câncer poliacrilamida, liposomasα-glucoronidase mucopolissacaridose eritrócitos vazioscatalase acatalasemia colódiofibrinolisina trombose sephadexprotease bacteriana cistite aminoetilceluloseφ-alanina amônio liase fenilcetonúria polietilenoglicoluricase gota polietilenoglicoluroquinase trombose agarose


Classificação: • Quanto à sua origem: Endocelulares Exocelulares.

• Quanto ao seu modo de ação: Endoenzimas Exoenzimas

• Quanto ao seu uso

Enzima como produto (lactase, colagenase, proteases):

Matéria prima Enzima

Enzima catalisando a reação principal (amilase, glicose-isomerase,invertase):

Matéria prima Enzima Produto

Enzima catalisando reações secundárias do processo produtivo(proteases):

Matéria prima Produto

Enzima Enzima Enzima


Constituintes de Meios de Produção Industrial de Enzimas Carboidratos farinha de soja

(Fonte de Carbono e Energia) batata farelo de trigo farelo de arroz melaço

Nitrogênio Orgânico farinha de peixe gelatina caseína farinha de soja peptonas resíduos soluvéis

Fatores de Crescimento extrato de lêvedo Elementos Traços resíduos de milho

farelos de cereais óleos vegetais óleos de sementes


Condições Ótimas de Produção Condições Ótimas de Ação Concentração inicial de amido: 40 g/l

Concentração Proteica: 1.3 mg/l

Concentração inicial de esporos: 2 x 107 /ml

Tempo de reação: 15 min.

pH - 5.8 pH - 7 a 7.5 Temperatura - 30oC Temperatura - 55oC


Cinética de Produção - Exemplo


Reatores para Sistemas Sólidos


Custos associados à purificação da enzima


Recuperação Separação das células: centrifugação (métodos de separação sólido - líquido)

filtração

Rompimento celular congelamento/descongelamento Métodos Físicos: moagem com abrasivos (esforços mecânicos) cisalhamento líquido Métodos Químicos: tratamento com bases choque osmótico tratamento com detergentes tratamento com solventes

orgânicos Métodos Enzimáticos: digestão da parede celular lisozima (bactérias) glucanase e proteas (leveduras) Concentração: ultrafiltração secagem à vácuo precipitação com sais, solventes,

polímeros Purificação: cromatografia de adsorção troca iônica gel-filtração eletroforese

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