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Tipo: Dissertação
Título: Imobilização de alcalase® em carcopol 996 incorporado com extrato de romã
Autor(es): Freire, Paula Maria Pereira
Orientador: Gonçalves, Luciana Rocha Barros
Palavras-chave em português: Carbopol 996;Alcalase®;Imobilização enzimática;Romã - Extratos vegetais - Comercialização;Cicatrização;Punica granatum;Espessantes
Palavras-chave em inglês: Carbopol 996;Alcalase®;Enzyme immobilization;Pomegranate - Plant extracts - Marketing;Wound healing;Pomegranate (plant);Thickeners
CNPq: CNPQ::ENGENHARIAS::ENGENHARIA QUIMICA
Data do documento: 2025
Citação: FREIRE, Paula Maria Pereira. Imobilização de alcalase® em carcopol 996 incorporado com extrato de romã. 2024. 88 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortalezaq, 2024.
Resumo: A Alcalase® é uma enzima proteolítica do tipo serino protease, com capacidade de degradar adesinas e biofimes produzidos por algumas bactérias gram-negativas. Além disso, apresenta atividade hidrolítica sobre proteínas, sendo eficiente na quebra de ligações peptídicas. Apesar de ela apresentar notável atividade catalítica, sua aplicação na forma solúvel enfrenta desafios, como baixa estabilidade operacional e a susceptibilidade à desnaturação em ambientes com variações de pH ou na presença de solventes. Essas limitações comprometem sua viabilidade econômica em processos industrias. Neste contexto, a imobilização enzimática surge como uma estratégia eficaz para aprimorar a atividade e estabilidade da enzima em aplicações comerciais. O ácido poliacrílico, também conhecido como Carbopol, é um polímero biodegradável, biocompatível com a pele, não tóxico e estável, podendo ser utilizado na formulação de produtos farmacêuticos e como suporte para imobilização enzimática. Outras moléculas de interesse para imobilização incluem fenóis, taninos, flavonóides e terpenos, presentes no extrato comercial da Punica granatum L., também conhecida como romã. Os polifenóis e taninos apresentam atividade antimicrobiana, enquanto flavonoides e terpenos exercem ação anti-inflamatória. A atividade antimicrobiana contribui para o tratamento de feridas infectadas, podendo acelerar o processo de cicatrização. Diante da crescente resistência a antibióticos sintéticos, este trabalho propõe a imobilização da enzima Alcalase® em Carbopol 996, com a incorporando o extrato de romã comercial no gel de Carbopol 996 produzido. Atualmente, o tratamento enzimático de feridas e o uso de extratos de plantas medicinais são empregados separadamente no processo de cicatrização. Assim, a combinação da imobilização da enzimática com a incorporação do extrato de romã representa uma estratégia inovadora. O presente estudo realizou ensaios de atividade enzimática, eletroforese, quantificação de fenóis totais, espectroscopia no infravermelho por transformada de Fourier (FTIR), determinação do potencial zeta e análise de viscosidade. Apesar da presença de inibidores de protease presentes no extrato de romã, o bioproduto imobilizado manteve sua atividade enzimática 0,030 ± 0,002 U/mL no precipitado e 0,003 ± 0,001 U/mL no sobrenadante, indicando que o processo de imobilização foi bem- sucedido. Além disso, o extrato de romã preservou sua atividade fenólica após ser incorporado no gel de imobilização contendo a enzima. A análise por FTIR demostrou que não houve perda dos principais grupos funcionais das substâncias utilizadas no processo de imobilização. A caracterização reológica indicou que o gel apresenta comportamento não newtoniano do tipo pseudoplástico. Portanto, o estudo alcançou seus objetivos ao realizar a imobilização da enzima e a incorporação do extrato de romã comercial no gel de Carbopol 996, preservando as características essenciais de ambos os componentes. Os resultados sugerem que o bioproduto obtido possui potencial como alternativa no tratamento de feridas, embora sejam necessários ensaios adicionais para avaliar a liberação dos componentes ativos e sua eficácia cicatrizante.
Abstract: Alcalase® is a serine protease-type proteolytic enzyme capable of degrading adhesins and biofilms produced by some gram-negative bacteria. In addition, it has hydrolytic activity on proteins, being efficient in breaking peptide bonds. Although it has remarkable catalytic activity, its application in soluble form faces challenges, such as low operational stability and susceptibility to denaturation in environments with variations in pH or in the presence of solvents. These limitations compromise its economic viability in industrial processes. In this context, enzyme immobilization emerges as an effective strategy to improve enzyme activity and stability in commercial applications. Polyacrylic acid, also known as Carbopol, is a biodegradable, skin-biocompatible, non-toxic and stable polymer that can be used in the formulation of pharmaceutical products and as a support for enzyme immobilization. Other molecules of interest for immobilization include phenols, tannins, flavonoids and terpenes, present in the commercial extract of Punica granatum L., also known as pomegranate. Polyphenols and tannins have antimicrobial activity, while flavonoids and terpenes have anti-inflammatory action. Antimicrobial activity contributes to the treatment of infected wounds and can accelerate the healing process. Given the increasing resistance to synthetic antibiotics, this work proposes the immobilization of the enzyme Alcalase® in Carbopol 996, incorporating the commercial pomegranate extract into the produced Carbopol 996 gel. Currently, enzymatic treatment of wounds and the use of medicinal plant extracts are used separately in the healing process. Thus, the combination of enzyme immobilization with the incorporation of pomegranate extract represents an innovative strategy. The present study performed enzymatic activity assays, electrophoresis, quantification of total phenols, Fourier transform infrared spectroscopy (FTIR), determination of zeta potential and viscosity analysis. Despite the presence of protease inhibitors in the pomegranate extract, the immobilized bioproduct maintained its enzymatic activity 0.030 ± 0.002 U/mL in the precipitate and 0.003 ± 0.001 U/mL in the supernatant, indicating that the immobilization process was successful. In addition, the pomegranate extract preserved its phenolic activity after being incorporated into the immobilization gel containing the enzyme. FTIR analysis demonstrated that there was no loss of the main functional groups of the substances used in the immobilization process. The rheological characterization indicated that the gel presents non-Newtonian behavior of the pseudoplastic type. Therefore, the study achieved its objectives by performing enzyme immobilization and incorporation of commercial pomegranate extract into Carbopol 996 gel, preserving the essential characteristics of both components. The results suggest that the bioproduct obtained has potential as an alternative in the treatment of wounds, although additional tests are needed to evaluate the release of the active components and their healing efficacy.
Descrição: Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/81167
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/4106191562472778
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0003-0012-8971
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/2577657690021566
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DEQ - Dissertações defendidas na UFC

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