Interação da enzima lactase em filmes fosfolipídicos de Langmuir e Langmuir-Blodgett: possível aplicação para biossensores para lactose
Data
2017-10-06
Autores
Ayoub, Fabio de Paula 
Orientadores
Caseli, Luciano
Tipo
Dissertação de mestrado
Título da Revista
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Título de Volume
Resumo
In this work the interaction of the enzyme lactase in Langmuir and Langmuir-Blodgett (LB) films of the phospholipid dimyristoylphosphatidic acid (DMPA) was studied. The phospholipid was spread at the air-water interface forming Langmuir monolayers, and the enzyme was inserted into the aqueous subphase that supported the lipid monolayer. The adsorption of the enzyme to the monolayer was studied by surface pressure-area isotherms, surface potential-area isotherms, Brewster angle microscopy, and by vibrational spectroscopy. The mixed monolayers phospholipid + enzyme was transferred to solid supports by the LB methodology and characterized by luminescence spectroscopy, vibrational spectroscopy, atomic force microscopy and nanogravimmetry by quartz crystal microbalance. The enzymatic activity of the lactase immobilized as LB film was evaluated and compared to the hydrolysis of lactose to glucose and galactose using UV-visible spectroscopy. As conclusion, the enzyme can be inserted into the lipid films, maintaining partially its secondary structures, and altering the morphology of the LB films. The catalytic activity could be maintained up to 84% of the activity in relation to the homogeneous medium, which makes the system feasible for future applications in lactose biosensors.
Nesse trabalho estudou-se a interação da enzima lactase em filmes de Langmuir e Langmuir-Blodgett (LB) do fosfolipídio ácido dimiristoilfosfatídico (DMPA). O fosfolipídio foi espalhado na interface ar-água formando monocamadas de Langmuir e a enzima foi inserida na subfase aquosa suporte da monocamada lipídica. A adsorção da enzima à monocamada foi estudada por isotermas de pressão superficial-área, isotermas de potencial de superfície-área, microscopia no ângulo de Brewster e por espectroscopia vibracional. A monocamada mista fosfolipídio + enzima foi transferida a suportes sólidos pela metodologia de LB e caracterizada por espectroscopia de luminescência, espectroscopia vibracional, microscopia de força atômica e nanogravimetria por microbalança a cristal de quartzo. A atividade enzimática da lactase imobilizada como filme LB foi avaliada frente à hidrólise da lactose a glicose e galactose foi avaliada com espetroscopia no UV-visível. Como conclusão, a enzima consegue ser inserida nos filmes lipídicos, mantendo parcialmente suas estruturas secundárias e alterando a morfologia dos filmes LB. A atividade catalítica pôde ser mantida em até 84 % da atividade em meio homogêneo, o que torna o sistema viável para futuras aplicações em biossensores de lactose.
Nesse trabalho estudou-se a interação da enzima lactase em filmes de Langmuir e Langmuir-Blodgett (LB) do fosfolipídio ácido dimiristoilfosfatídico (DMPA). O fosfolipídio foi espalhado na interface ar-água formando monocamadas de Langmuir e a enzima foi inserida na subfase aquosa suporte da monocamada lipídica. A adsorção da enzima à monocamada foi estudada por isotermas de pressão superficial-área, isotermas de potencial de superfície-área, microscopia no ângulo de Brewster e por espectroscopia vibracional. A monocamada mista fosfolipídio + enzima foi transferida a suportes sólidos pela metodologia de LB e caracterizada por espectroscopia de luminescência, espectroscopia vibracional, microscopia de força atômica e nanogravimetria por microbalança a cristal de quartzo. A atividade enzimática da lactase imobilizada como filme LB foi avaliada frente à hidrólise da lactose a glicose e galactose foi avaliada com espetroscopia no UV-visível. Como conclusão, a enzima consegue ser inserida nos filmes lipídicos, mantendo parcialmente suas estruturas secundárias e alterando a morfologia dos filmes LB. A atividade catalítica pôde ser mantida em até 84 % da atividade em meio homogêneo, o que torna o sistema viável para futuras aplicações em biossensores de lactose.