Síntese e recuperação de ácido xilônico e sorbitol obtidos via ação do sistema enzimático de Zymomonas mobilis
Resumo
O ácido xilônico caracteriza-se por ser um ácido polihidroxilado derivado da xilose, proveniente da hemicelulose. O ácido xilônico e seus sais (xilonatos) tem se destacado pelas distintas aplicações, envolvendo a área de alimentos, farmacêutica, e química em geral. Este ácido orgânico é obtido em associação com sorbitol via ação do complexo enzimático glicosefrutose oxidorredutase (GFOR) e glicono-δ-lactonase (GL), de células de Zymomonas mobilis. Neste estudo foi avaliado o perfil de produção e posterior recuperação de ácido xilônico e seus sais - xilonato de sódio e xilonato de cálcio, a partir de xilose purificada, frente à concentração de células/enzimas (0,05 a 0,5 g/L), concentração de substratos (0,03 a 0,7 mol/L), pH (5,8 a 7,6) e temperatura (34 a 53 °C), utilizando biocatalisador livre ou imobilizado em alginato de cálcio. Considerando a atividade enzimática frente ao pH e temperatura com células livres e com o uso de xilose e frutose, os melhores resultados foram obtidos entre pH 6,4 a 7,2 e 39 a 47 °C, respectivamente. Na bioconversão com células livres, o melhor resultado em relação ao rendimento, de 90,13% foi atingido a 39 °C e pH 6,4, com a produção de 578,81 mmol/L de ácido xilônico. Na bioconversão com células imobilizadas, 566,99 mmol/L foi obtido em processo conduzido em pH 6,4 e 39 ºC, com rendimento em produto de 87%. No entanto, superior produção com o sistema imobilizado a 43 °C e pH 6,4 foi alcançado produção de 572,90 mmol/L do ácido xilônico. Tratando-se de bioprodução de xilonato de cálcio, a concentração de 678,82 mmol/L foi atingida, com rendimento de 96,97%. No processo de recuperação, os melhores resultados foram obtidos com a utilização de etanol (70% v/v) a 22 ±2°C, embora seja necessário o aprimoramento do processo de separação e purificação. Esses resultados indicam que, considerando a versatilidade de ação do sistema enzimático GFOR/GL de Z. mobilis frente aos substratos xilose e frutose e dentro de condições específicas de processo, obteve-se a maximização da produção de ácido xilônico e sais de xilonato. [resumo fornecido pelo autor]