Avaliação da termoestabilidade de células biocatalíticas de Aspergillus oryzae imobilizadas e reticuladas em suporte 3D polimérico para a síntese enzimática de fruto-oligossacarídeos

Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são amplamente utilizados pela indústria alimentícia devido aos seus benefícios nutricionais, como baixa caloria e propriedades prebióticas. A imobilização e reticulação de células biocatalíticas contendo frutosiltransferases fúngicas se destacam como estratégias eficazes para aumentar a termoestabilidade de biocatalisadores, característica essencial para aplicação industrial. Este estudo avaliou a termoestabilidade de células biocatalíticas de Aspergillus oryzae IPT-301, com atividade de transfrutosilação para síntese de FOS, imobilizadas e reticuladas em suportes cúbicos (1,0 cm de aresta) de polietileno tereftalato glicol (PETG), obtidos por impressão 3D. As células foram imobilizadas e reticuladas com solução de glutaraldeído (2,1% v v^-1), sendo posteriormente incubadas em diferentes temperaturas (30, 40, 50 e 60ºC) e tempos (2, 4, 8 e 24 h), na ausência de substrato. A atividade enzimática foi determinada em meio reacional contendo sacarose, e os parâmetros cinéticos e termodinâmicos de desativação térmica foram estimados pelo modelo de Sadana e Henley (1987). Observou-se aumento da constante de desativação térmica com a elevação da temperatura, resultando na redução do tempo de meia-vida do biocatalisador que atingiu 19,8 min a 60ºC. A energia de desativação térmica das células imobilizadas/reticuladas foi 1,6 vezes maior que a das células in natura, indicando maior resistência térmica. Os valores positivos de entalpia (47,30 kJ mol^-1) e energia de Gibbs (100,77 kJ mol^-1) de desativação indicaram elevada termoestabilidade e um processo de desnaturação termodinamicamente não espontâneo. Além disso, os valores negativos de entropia de desativação (-0,168 kJ mol^-1 K^-1) sugeriram tendência à manutenção de uma conformação proteica mais ordenada. Esses resultados demonstram que a imobilização e reticulação em suportes 3D possibilitam a obtenção de biocatalisadores robustos e termoestáveis, promissores para a síntese industrial de FOS.