Potencial biotecnológico das enzimas encontradas nos vegetais da flora presente no Maciço de Baturité-CE

Abstract

A presente pesquisa objetivou-se em Verificar o potencial biotecnológico dos vegetais nativos da flora do Maciço de Baturité-Ce, particularmente em amostras de frutos como morango e coco, e também talos do mamoeiro como fontes de enzimas oxirredutases e hidrolases. Os termos biocatálise ou biotransformação, de maneira geral, abrangem o processo em que um catalisador biológico é utilizado para a conversão de um substrato em um número limitado de etapas enzimáticas. O emprego de biocatalisadores em processos reacionais diminui alguns impactos ambientais como, por exemplo, a poluição das águas, do solo e do ar causados pelos processos convencionais, dessa forma, constitui-se em uma poderosa ferramenta para a chamada química ecologicamente correta, a química verde. Sendo assim, torna-se necessário um estudo aprofundado sobre o potencial biocatalítico das espécies existentes na flora do Maciço de Baturité-Ce. Para isso, foram estudadas as seguintes espécies botânicas como fontes de biocatalisadores: O mamoeiro (Carica papaya) da família Caricaceae, o morangueiro (Fragaria Vesca L.) pertencente à família Rosaceae e o coqueiro (Cocos nucifera L) da família Arecaceae. Para a realização das reações de redução dos substratos (200 mg de acetofenona e 200 mg de benzaldeído) foram utilizados como biocatalisadores as amostras dos frutos do morango e talos do mamoeiro in natura (na forma de células íntegras, isto é, o extrato líquido obtido a partir desses vegetais). Para as reações de acetilação do linalol, as células dos referidos vegetais foram utilizadas na forma imobilizada com a finalidade de testar a atividade catalítica das mesmas. Os suportes utilizados para imobilização das células foram às esferas de poliacrilamida obtidas comercialmente. Os rendimentos de imobilização obtidos foram 95% de enzimas presentes nas células imobilizadas dos talos do mamoeiro e 92,9% de enzimas presentes nas células imobilizadas dos frutos do morango. Para as reações de redução e hidrolise do substrato 4-nitroacetanilida utilizou-se como biocatalisador a água de coco. Os resultados obtidos a partir das reações apresentadas foram: 1-feniletanol e álcool benzílico, resultantes da biorredução dos substratos acetofenona e benzaldeido. Obteve-se uma conversão em massa de 112mg (56%) do álcool formado a partir do benzaldeído e uma conversão de 90mg (45%) do álcool formado a partir da acetofenona e um excesso enantiomérico (e.e) de 97% usando os talos do mamoeiro como biocatalisador. Nas reações em que os frutos do morango foram utilizados como biocatalisador, obtiveram-se os produtos reduzidos com uma conversão em massa de 96mg (48%) do álcool formado a partir do benzaldeído e uma conversão de 62mg (31%) do álcool formado a partir da acetofenona e um e.e. de 97%. A síntese do 1-feniletanol e do álcool benzílico é importante para muitos sectores industriais, e esses alcoóis podem ser aplicados nas mais diversas áreas como, por exemplo, na indústria farmacêutica, de cosméticos, perfumaria e agroquímica. E quando preparados por métodos biotecnológicos, como os propostos nesta pesquisa, podem ser aplicados também na indústria de alimentos e aromas naturais. A obtenção de excesso enantiomérico (ou de apenas um único enantiômero) é vantajosa quando o enantiômero em excesso é o que apresenta a atividade desejada. As reações enantiosseletivas são importantes em vários setores industriais, pois em muitos casos apenas um dos enantiômeros produzidos apresenta atividade desejada, sendo que o outro pode ser inativo ou até mesmo apresentar um efeito indesejado. Para as células imobilizadas foi possível obter produtos a partir da bioconversão de 200 mg de linalol. Obteve-se 35% de acetato de linalila utilizando as células imobilizadas dos talos do mamoeiro como biocatalisadores e 30% de acetato de linalila empregando as células imobilizadas dos frutos do morango. A síntese do acetato de linalila é importante principalmente para as indústrias de cosméticos e perfumaria, onde se destaca sua ação como fixador de aromas em perfumes. Os rendimentos obtidos das reações de redução e hidrolise da 4-nitroacetanilida mostraram-se majoritários para a síntese da 4-aminoacetanilida (52,2%) obtida a partir da redução do substrato 4-nitroacetanilida. Obteve-se também outro produto a 4-nitroanilina com rendimento de 40,30% resultante da hidrolise deste substrato. A biotransformação da 4-nitroacetanilida constitui-se numa rota essencial de obtenção de precursores que podem ser utilizados na preparação de compostos ativos, como os anti-inflamatórios não esteroidais (AINE’s). Apesar da maioria dos rendimentos obtidos serem inferiores a 50%, os biocatalisadores empregados, por exemplo, na conversão dos compostos quirais (como no caso da acetofenona) mostraram-se bastantes seletivos, chegando atingir excessos enantioméricos de 97%, desta forma, esses biocatalisadores podem ser empregados na obtenção de substâncias enantiomericamente puras, ou quase puras. Quanto à água de coco, verificou-se que a mesma possui potencial enzimático que possibilita seu emprego na indústria farmacêutica como, por exemplo, na preparação de compostos ativos.