Interação da enzima lactase em filmes fosfolipídicos de Langmuir e Langmuir-Blodgett: possível aplicação para biossensores para lactose

Interação da enzima lactase em filmes fosfolipídicos de Langmuir e Langmuir-Blodgett: possível aplicação para biossensores para lactose

Author Ayoub, Fabio de Paula Autor UNIFESP Google Scholar
Advisor Caseli, Luciano Autor UNIFESP Google Scholar
Institution Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Graduate program Ciência e Tecnologia da Sustentabilidade
Abstract 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.
Keywords LB films
Lactase
Biossensors
Interface
Monolayer
Filmes LB
Lactase
Biossensores
Interface
Monocamadas
Language Portuguese
Sponsor Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior (CAPES)
Date 2017-10-06
Research area Desenvolvimento de Moléculas Bioativas, Óptica Biomédica e Biossensores
Knowledge area Ciências da Sustentabilidade
Publisher Universidade Federal de São Paulo
Extent 147 p.
Origin https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=5539914
Access rights Open access Open Access
Type Dissertation
URI http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/49916

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Name: Dissertação - Fábio de Paula Ayoub.pdf
Size: 2.221Mb
Format: PDF
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