Síntese de galacto-oligossacarídeos a partir de lactose usando β -galactosidase comercial de Kluyveromyces lactis

Abstract

O objetivo deste trabalho foi estudar a influência de parâmetros reacionais na obtenção via enzimática de galacto-oligossacarídeos (GOS), utilizando-se a enzima comercial β-galactosidase de Kluyveromyces lactis (Lactozym ® 3000L), tendo como substrato a lactose. Foi proposto um planejamento experimental 23, verificando a influência da temperatura (30 a 40°C), da concentração de lactose(200 a 400 mg.mL–1) e da concentração de enzima (5 a 10 U.mL–1) no desempenho da reação enzimática. Os ensaios foram conduzidos a 180 rpm e pH 7,0 (tampão fosfato de sódio 0,1M). A enzima Lactozym ® 3000L apresentou atividade de transgalactosilação, tendo sido atingido rendimento do processo igual a 41,9% e concentração de GOS de 167,5 mg.mL–1 no sistema reacional composto por 400mg.mL –1 de lactose e 5U.mL–1 de enzima a 30°C em 14 h de reação. Nessa condição, a conversão de lactose foi de 65,0%. Maior concentração de lactose foi favorável ao mecanismo de transgalactosilação, enquanto que, em menores concentrações, o mecanismo hidrolítico predominou.

The main goal of this work was to study the influence of the reaction parameters on the enzymatic production of galactooligosaccharides (GOS) using the commercial β-galactosidase from Kluyveromyces lactis(Lactozym® 3000L)and lactose as the substrate. A 23 experimental design was proposed, verifying the influence of the temperature (30 to 40°C), lactose concentration (200 to 400 mg.mL–1) and enzyme concentration (5 to 10U.mL–1) on the performance of the enzymatic reaction. The assays were carried out at 180 rpm and pH 7.0 (0.1M sodium phosphate buffer). The enzyme Lactozym® 3000L presented transgalactosylation activity, reaching a yield of 41.9% and GOS concentration of 167.5 mg.mL–1 in a reaction system composed of 400 mg.mL–1 of lactose and 5U.mL–1 of enzyme at 30°C and 14h of reaction. Under these conditions the lactose conversion was 65.0%. Higher lactose concentrations favored the transgalactosylation mechanism, whereas the hydrolytic mechanism dominated with lower concentrations.