Estudo da produção de glicose-frutose oxidorredutase por linhagem floculante de Zymomonas mobilis

Abstract

Zymomonas mobilis produz ácido glucônico e sorbitol a partir de glicose e frutose em reações catalisadas pelas enzimas glicose-frutose oxidorredutase (GFOR) e gluconolactonase. Neste processo, para a biotransformação dos substratos em produtos, é necessário concentrar suspensões celulares, previamente cultivadas, contendo as enzimas. Isto é normalmente feito por centrifugação. Com a utilização de uma linhagem floculante (Z1-81), a recuperação das células poderia ser realizada pela sedimentação natural dos flocos. Para o estudo do efeito da concentração inicial de substrato sobre a floculação, produção de eranol e atividade de GFOR, foram realizados ensaios com 21 a 210g/L de glicose. Índices de floculação de 76%, conversão de substrato em células de 0,02 e produtividade em etanol de 3,6g/l.h, foram encontrados com 95 e 144g/L de glicose. A atividade específica em GFOR tende a aumentar com o aumento da concentração inicial de sustrato. O aumento da agitação favorece o crescimento celular, no entanto, prejudica o índice de floculação, que vai para 40%. A enzima GFOR da linhagem ZI-81 requer temperatura de 39ºC e pH de 6,4 para alcançar a máxima atividade, apresenta um valor de Km de 324g/L de glicose e frutose e velocidade máxima de 10,4U/g. Foram obtidos, na biotransformação, rendimentos de cerca de 95% do máximo teórico, em um tempo de processo inferior a 12h.