Avalia

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Avaliação da atividade catalítica da enzima
horseradish peroxidase na oxidação de diferentes
derivados fenólicos. Ciências matemáticas e
naturais.
Everton Skoronski(PG)1,2, Felipe Gomes Santos
(IC)1everton.skoronski_at_unisul.br 1 Universidade
do Sul de Santa Catarina, Grupo de Pesquisas em
Catálise Enzimática e Síntese Orgânica
GRUCENSO, Av. José Acácio Moreira, 787, CEP
88704-900, Tubarão, SC 2 Universidade Federal de
Santa Catarina, Laboratório de Engenharia
Bioquímica - EQA, Campus Universitário,
Trindade, Caixa Postal 476, CEP 88040-900,
Florianópolis, SC. Trabalho de pesquisa
vinculado a bolsa de pesquisa do artigo 170.
Introdução Os composto fenólicos
encontram-se presentes em efluentes de diversas
industrias tais como agroindústria, indústria de
papel, indústria do vinho, indústria
farmacêutica, indústria petroquímica e indústria
de pesticidas. Estes poluentes além de serem
extremamente tóxicos a vida humana e ao meio
ambiente aquático, inviabilizam os eficientes
processos biológicos de tratamento de efluentes
já conhecidos, já que os compostos fenólicos são
bastante tóxicos aos microorganismos. Várias
técnicas vêm sendo estudadas a fim de degradar
estes compostos presentes nos rejeitos
industriais. Dentre elas, o tratamento enzimático
vem ocupando uma área de destaque. Diversos
estudos apresentados pela comunidade acadêmica
apresentam o potencial de enzimas na degradação
de alguns compostos químicos. Entretanto ainda
existem poucos estudos mostrando a eficiência de
oxidação de derivados fenólicos, uma vez que os
efluentes industriais apresentam uma variedade de
compostos fenólicos substituídos Objetivos
O presente trabalho tem por
objetivo realizar um estudo sobre a eficiência da
enzima horseradish peroxidase na degradação de
fenol, ácido p-hidroxibenzóico e p-nitrofenol
sendo que a atividade da enzima pode ser alterada
devido a presença de grupos substituíntes na
molécula de fenol e avaliar os efeitos cinéticos
e de equilíbrio químico em todas as reações.
Metodologia Foram preparadas
amostras sintéticas distintas de águas
contaminadas com ácido p-hidroxibenzóico, fenol e
p-nitrofenol em concentrações de 10, 25, 50, 75 e
100 mg.L-1. Os experimentos foram conduzidos nas
temperaturas de 30, 40, 50 e 60C sob agitação
mecânica em banho-maria do tipo DUBNOFF. Os
mesmos foram alimentados com as soluções
preparadas pela adição de fenol, ácido
p-hidroxibenzóico e p-nitrofenol. Cada solução
recebeu solução de peróxido de hidrogênio e
enzima horseradish peroxidade. As reações foram
conduzidas em diferentes condições de pH,
temperatura e concentração de reagentes. As
concentrações de enzima e peróxido de hidrogênio
foram mantidas constantes. A quantidade de
substrato remanescente no meio foi medida através
de análise de fenóis totais (NBR
10740). Resultados Com este método foi
possível reduzir a concentração de ácido
p-hidróxido benzóico 100 mg.L-1 para 45 mg.L-1 em
60 minutos, de fenol 100 mg.L-1 para 44 mg.L-1
em 30 minutos. Para o composto p-nitrofenol a
enzima não apresentou atividade. Observou-se que
a enzima horseradish peroxidase tem sua
temperatura de maior eficiência de trabalho a
40C e com o aumento da mesma a enzima começa
apresentar desnaturação e como conseqüência tem
sua atividade enzimática reduzida. Pôde-se
observar também que quanto maior a concentração
de substrato, maior a eficiência da enzima e logo
maior a velocidade de oxidação até alcançar o
estado de equilíbrio.
. Figura 01 Degradação dos compostos
fenólicos em função do tempo, das reações a 40C
e de concentração de 100ppm, onde obteve-se os
melhores rendimentos. Figura 02
Curvas de velocidades iniciais que apontam que
quanto maior a concentração de enzima, maior a
velocidade de degradação até atingirem o estado
de equilíbrio. Utilizando a modelagem de
Michaelis-Menten pôde-se calcular a velocidade
máxima de oxidação dos composto fenólicos, onde
a velocidade de oxidação do fenol e do ácido
p-hidroxibenzóico são 2,6372, 2,9069
mg.L-1.min-1 Conclusões Com a
realização desse trabalho foi possível observar
que a aplicação de enzimas horseradish peroxidase
na degradação de ácido p-hidroxibenzóico e fenol
pode ser uma atrativa metodologia visando a
otimização dos processos de tratamento de
efluentes. Porém, a sua eficiência deve ser
testada em amostras de efluentes reais, onde a
técnica de imobilização enzimática se faz
necessária. Bibliografia RUBIO, J. Removal of
phenol by enzymatic oxidation and flotation.
Brazilian Journal of Chemical Engineering.
20004-7. SCRIBAN, R. et al.Biotecnologia. São
Paulo Manole. p.489.   WHITELEY, C. G LEE, D.
J. Enzyme Technology and Biological remediation.
Enzyme and Microbial Technolgy.
2006291-316.   Wu, ET AL.. A model for the
protective effect of additives on the activity of
horseradish peroxidase in the removal of phenol.
Enzyme and Microbial Technology.
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