Dissertação

Optimization of the enzymatic decarboxylation of glutamic acid performed by Escherichia coli glutamic acid decarboxylase EVALUATED

Glutamato descarboxilase é a única enzima capaz de descarboxilar ácido glutâmico in vivo produzindo ácido gamma-aminobutírico. Ácido glutâmico permanece um importante componente de correntes de resíduos provenientes da produção de biodiesel. Um processo que utilizasse este componente como matéria-prima num processo de biorefinaria seria extremamente vantajoso. A sua aplicação é dificultada pelo facto de GAD reagir preferencialmente em valores de pH altamente ácidos, uma gama em que a solubilidade do ácido glutâmico é baixa. Este projecto foi realizado com o propósito de avaliar a influência do C-terminal de GAD na inactivação enzimática dependente do pH. E. coli GAD foi mutada por dois processos, deleçcão e substituição de aminoácidos originando dois mutantes: GAD ΔHT e GAD H465A. A actividade das formas mutantes foi testada num sistema buffer free e a sua estabilidade determinada enquanto imobilizados em alginato de cálcio e crosslinked enzyme aggregates (CLEA). As duas formas mostraram-se activas até valores de pH próximos de sete. O processo de mutagénesis provou ser bem sucedido. Imobilização em alginato de cálcio provocou um aumento da estabilidade enzimática a longo prazo mas influenciou negativamente os níveis de actividade. Imobilização em CLEA necessitou de optimização prévia. A estirpe selvagem GAD foi utilizada como base para este processo, sendo reticulada com soro de albumina bovina. CLEAs GAD H465A-Albumina foram produzidas posteriormente e sujeitas a testes de actividade e estabilidade, manifestando actividade a valores de pH não óptimos. Extrapolação de dados experimentais permitiram o cálculo da produtividade volumétrica para um processo de fed-batch, 25.1 kg GABA/m3.hr.
descarboxilação, glutamato descarboxilase, ácido glutâmico, imobilização, CLEA, ácido gama-aminobutírico.

Novembro 9, 2009, 10:0

Documentos da dissertação ainda não disponíveis publicamente

Orientação

CO-ORIENTADOR

Tijs Lammens

Grupo de Química Orgânica da Universidade de Wageningen

Especialista

ORIENTADOR

Luís Joaquim Pina da Fonseca

Departamento de Engenharia Química e Biológica (DEQB)

Professor Associado