Production and recuperation of phospholipases and its application on degumming oil industry

Abstract

Resumo: A busca por uma sociedade ecofriendly torna o biodiesel o combustível do futuro, devido a sua disponibilidade e biodegradabilidade. Óleos de diversas origens são as matérias primas para a produção do biodiesel, especialmente aqueles oriundos de oleaginosas (soja, palma e canola). O óleo contido nestas sementes é composto, majoritariamente, por fosfolipídios (também conhecidos por gomas). Estes fosfolipídios podem causar problemas para os motores de combustão devido ao teor de fósforo e reduzem a taxa de produção do biodiesel devido ao sequestro de ácidos graxos. Fosfolipases agem sobre fosfolipídios, clivando-os. Elas são utilizadas na indústria do refinamento de óleo, para reduzir o teor de fósforo, que oxida o óleo. Na indústria do biodiesel, as fosfolipases são empregadas para liberar mais ácidos graxos, aumento o rendimento da reação de transesterificação. Atualmente, há fosfolipases que são utilizadas no processo de degomagem de óleos. Tais enzimas são produzidas e comercializadas sob altos custos. Logo, o objetivo deste projeto é produzir tais enzimas de forma alternativa, para viabilizar a possibilidade das indústrias se beneficiarem da degomagem enzimática de óleo. A linhagem Aspergillus brasiliensis LPB 266 foi selecionada dentre outras 73 linhagens e produziu fosfolipase com atividade de 8200 U/mL após 7 dias de fermentação, atingindo produtividade de 48,81 U/mL.h, em meio de cultivo contendo lecitina de soja como indutor. Micro e ultrafiltração foram utilizadas para a purificação da fosfolipase. A determinação de massa molecular apontou enzima com massa molecular entre 30 e 55 kDa. Boas perspectivas são esperadas para a aplicação e degomagem de óleos.

Abstract: The search for an environment friendly society makes biodiesel a promisor fuel for the future, due to its availability and biodegradability. Edible oils are the feedstock for biodiesel production, obtained from vegetable seeds, such as soybean, rapeseed and palm. The high amount of oil content of the seed is mainly composed by phospholipids (also known as gums). These phospholipids may cause problems to engines due to its content of phosphorus and decrease biodiesel yield due to dragging of fatty acids. Phospholipases act on phospholipid molecules, cleaving them. They are used in the oil refinement that is conducted for phosphorous content reduction, which causes the oxidation of oil. In biodiesel industry, they are employed to release more fatty acids, increasing its yield. To date, there are phospholipases that are widely used in oil degumming process. These enzymes are already commercially produced, but at high costs. The aim of this project is to produce such enzymes in an alternative way, to make feasible the possibility for industries to use enzymatic oil degumming. The strain Aspergillus brasiliensis LPB 266 was screened from other 73 strains and produced phospholipase with 8200 U/mL activity in 7 days fermentation, reaching productivity of 48,81 U/mL.h, in a medium based with soybean lecithin (inducer). Microfiltration and ultrafiltration were employed for phospholipase purification and molecular weight determination (between 30-55 kDa). Good perspectives are observed for its application in oil degumming.