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Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology 1/2019

08.05.2019 | Original Paper: Sol–gel and hybrid materials for catalytic, photoelectrochemical and sensor applications

Enhancement of lipase transesterification activity by immobilization on β–cyclodextrin-based polymer

verfasst von: Lucas S. Martin, Annie A. Cerón, Deise Molinari, Flávio F. De Moraes, Pedro A. Arroyo, Heizir F. De Castro, Gisella M. Zanin

Erschienen in: Journal of Sol-Gel Science and Technology | Ausgabe 1/2019

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Abstract

Silica–β-cyclodextrin matrices were prepared by the sol–gel technique using tetraethoxysilane as precursor and different concentrations (0.5–4.0%) of the organic component, β-cyclodextrin (β-CD). Hybrid matrices were activated with glutaraldehyde to introduce functional groups for the attachment of Burkholderia cepacia lipase, used here as a model enzyme. The goal was to produce biocatalysts with high activity and satisfactory properties for transesterification reactions. The biocatalysts exhibited similar hydrolytic activities, coupling yields, and kinetic parameters (Km and Vmax), but differed in terms of thermal stability and transesterification activity. The best biocatalyst, prepared using 2.0% β-CD, was used to study the influence of oil/alcohol molar ratio on ester yield, viscosity, and residual monoacylglycerol (MG) and diacylglycerol (DG) contents. The molar ratio of palm kernel oil to ethanol had a considerable effect on the formation of ethyl esters and the best performance was achieved with an oil/alcohol molar ratio of 1:6. Under this condition, a high ethyl ester yield, a low residual MG content (<0.5%), and undetectable DG levels were obtained. Kinematic viscosity measurements (40 °C) confirmed the high transesterification yield, as the viscosity of palm kernel oil decreased from 30.13 mm2s−1 to <4 mm2s−1.

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1.
Zurück zum Zitat Kickelbick G (2014) Hybrid Mater 1:39–51 Kickelbick G (2014) Hybrid Mater 1:39–51
2.
Zurück zum Zitat Schubert U (2015) In: Levy, D, Zayat, M (eds) The Sol–Gel Handbook: Synthesis, Characterization, and Applications, Wiley-VCH, Weinheim, pp. 1–27. Schubert U (2015) In: Levy, D, Zayat, M (eds) The Sol–Gel Handbook: Synthesis, Characterization, and Applications, Wiley-VCH, Weinheim, pp. 1–27.
4.
Zurück zum Zitat Oshiro Junior JA, Abuçafy MP, Manaia EB, da Silva BL, Chiari-Andréo BG, Chiavacci LA (2016) Polymers 8:91–104CrossRef Oshiro Junior JA, Abuçafy MP, Manaia EB, da Silva BL, Chiari-Andréo BG, Chiavacci LA (2016) Polymers 8:91–104CrossRef
5.
7.
8.
9.
11.
Zurück zum Zitat Baracho RV, Carvalho LB, Andrade JM, Venceslau AFA, Rocha DA, Pinto LMA (2015) Quim Nova 38(8):1063–1067 Baracho RV, Carvalho LB, Andrade JM, Venceslau AFA, Rocha DA, Pinto LMA (2015) Quim Nova 38(8):1063–1067
12.
Zurück zum Zitat Martin LS, Ceron A, Oliveira PC, Zanin GM, de Castro HF (2018) J Ind Eng Chem 62:462–470CrossRef Martin LS, Ceron A, Oliveira PC, Zanin GM, de Castro HF (2018) J Ind Eng Chem 62:462–470CrossRef
13.
Zurück zum Zitat Boas RV, Biaggio FC, Giordani DS, de Castro HF (2017) Quim Nova 40:541–547 Boas RV, Biaggio FC, Giordani DS, de Castro HF (2017) Quim Nova 40:541–547
14.
Zurück zum Zitat Dhake KP, Karoyo AH, Mohamed MH, Wilson LD, Bhanage BM (2013) J Mol Catal B: Enzym 87:105–112CrossRef Dhake KP, Karoyo AH, Mohamed MH, Wilson LD, Bhanage BM (2013) J Mol Catal B: Enzym 87:105–112CrossRef
15.
Zurück zum Zitat Varan G, Varan C, Erdogar N, Hıncal AA, Bilensoy E (2017) Int J Pharm 531(2):457–469CrossRef Varan G, Varan C, Erdogar N, Hıncal AA, Bilensoy E (2017) Int J Pharm 531(2):457–469CrossRef
16.
Zurück zum Zitat Navarro R, Arancibia C, Herrera ML, Matiacevich S (2016) Food Bioprod Process 97:63–75CrossRef Navarro R, Arancibia C, Herrera ML, Matiacevich S (2016) Food Bioprod Process 97:63–75CrossRef
17.
18.
Zurück zum Zitat Boscolo B, Trotta F, Ghibaudi E (2010) J Mol Catal B Enzym 62:155–161CrossRef Boscolo B, Trotta F, Ghibaudi E (2010) J Mol Catal B Enzym 62:155–161CrossRef
19.
Zurück zum Zitat Carvalho AKF, da Rós PCM, Teixeira LF, Andrade GSS, Zanin GM, de Castro HF (2013) Ind Crop Prod 50:485–493CrossRef Carvalho AKF, da Rós PCM, Teixeira LF, Andrade GSS, Zanin GM, de Castro HF (2013) Ind Crop Prod 50:485–493CrossRef
20.
Zurück zum Zitat Sasso F, Natalello A, Castoldi S, Lotti M, Santambrogio C, Grandori R (2016) Biotechnol J 11(7):954–960CrossRef Sasso F, Natalello A, Castoldi S, Lotti M, Santambrogio C, Grandori R (2016) Biotechnol J 11(7):954–960CrossRef
21.
Zurück zum Zitat Sánchez A, Tonetto GM, Ferreira ML (2018) Biotechnol Bioeng 115(1):6–24CrossRef Sánchez A, Tonetto GM, Ferreira ML (2018) Biotechnol Bioeng 115(1):6–24CrossRef
22.
Zurück zum Zitat da Rós PCM, Silva GAM, Mendes AA, Santos JC, de Castro HF (2010) Bioresour Technol 101:5508–5516CrossRef da Rós PCM, Silva GAM, Mendes AA, Santos JC, de Castro HF (2010) Bioresour Technol 101:5508–5516CrossRef
23.
Zurück zum Zitat Soares CMF, de Castro HF, Moraes FF, Zanin GM (1999) Appl Biochem Biotechnol 77–79:745–757CrossRef Soares CMF, de Castro HF, Moraes FF, Zanin GM (1999) Appl Biochem Biotechnol 77–79:745–757CrossRef
26.
Zurück zum Zitat Urioste D, Castro MBA, Biaggio FC, de Castro HF (2008) Quim Nova 31(2):407–412CrossRef Urioste D, Castro MBA, Biaggio FC, de Castro HF (2008) Quim Nova 31(2):407–412CrossRef
27.
Zurück zum Zitat Santos JC, Paula AV, Nunes GFM, de Castro HF (2008) J Mol Catal B Enzym 52–53:49–57CrossRef Santos JC, Paula AV, Nunes GFM, de Castro HF (2008) J Mol Catal B Enzym 52–53:49–57CrossRef
28.
Zurück zum Zitat Wang Y, Zhang X, Han N, Wu Y, Wei D (2018) Int J Biol Macromol 120:100–108CrossRef Wang Y, Zhang X, Han N, Wu Y, Wei D (2018) Int J Biol Macromol 120:100–108CrossRef
29.
Zurück zum Zitat Stuart B, George WO, Mcintyre PS (1996) In: Ando DJ (ed.) Modern Infrared Spectroscopy, John Wiley & Sons, England, pp. 117–119. Stuart B, George WO, Mcintyre PS (1996) In: Ando DJ (ed.) Modern Infrared Spectroscopy, John Wiley & Sons, England, pp. 117–119.
30.
Zurück zum Zitat Ramos MA, Gil MH, Schacht E, Matthys G, Mondelaers W, Figueiredo MM (1998) Adv Powder Technol 99:79–85CrossRef Ramos MA, Gil MH, Schacht E, Matthys G, Mondelaers W, Figueiredo MM (1998) Adv Powder Technol 99:79–85CrossRef
31.
Zurück zum Zitat Pedersen AT, Nordblad M, Nielsen PM, Woodley JMJ (2014) Mol Catal B: Enzym 105:89–94CrossRef Pedersen AT, Nordblad M, Nielsen PM, Woodley JMJ (2014) Mol Catal B: Enzym 105:89–94CrossRef
32.
Zurück zum Zitat Kouteau PAN, Blin J, Barea B, Barouh N, Villeneuve P (2017) J Agric Food Chem 65(39):8683–8690CrossRef Kouteau PAN, Blin J, Barea B, Barouh N, Villeneuve P (2017) J Agric Food Chem 65(39):8683–8690CrossRef
33.
Zurück zum Zitat Oliveira MV, da Rós PCM, Mattedi S, de Castro HF, Soares CM, Lima A (2014) Acta Sci-Technol 36:445–451CrossRef Oliveira MV, da Rós PCM, Mattedi S, de Castro HF, Soares CM, Lima A (2014) Acta Sci-Technol 36:445–451CrossRef
34.
Zurück zum Zitat da Silva WLG, de Souza PT, Shimamoto GG, Tubino M (2015) J Braz Chem Soc 26(9):1745–1750 da Silva WLG, de Souza PT, Shimamoto GG, Tubino M (2015) J Braz Chem Soc 26(9):1745–1750
35.
Zurück zum Zitat Tiosso PC, Carvalho AKF, De Castro HF, de Moraes FF, Zanin GM (2014) Braz J Chem Eng 31(4):839–847CrossRef Tiosso PC, Carvalho AKF, De Castro HF, de Moraes FF, Zanin GM (2014) Braz J Chem Eng 31(4):839–847CrossRef
Metadaten
Titel
Enhancement of lipase transesterification activity by immobilization on β–cyclodextrin-based polymer
verfasst von
Lucas S. Martin
Annie A. Cerón
Deise Molinari
Flávio F. De Moraes
Pedro A. Arroyo
Heizir F. De Castro
Gisella M. Zanin
Publikationsdatum
08.05.2019
Verlag
Springer US
Erschienen in
Journal of Sol-Gel Science and Technology / Ausgabe 1/2019
Print ISSN: 0928-0707
Elektronische ISSN: 1573-4846
DOI
https://doi.org/10.1007/s10971-019-05011-5

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