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Investigação da enzima Bilirrubina oxidase como catalisador da reação de redução eletroquímica de oxigênio (2010)

  • Authors:
  • USP affiliated authors: SANTOS, LUCIANO DOS - IQSC
  • USP Schools: IQSC
  • Subjects: ELETROQUÍMICA
  • Language: Português
  • Abstract: Bilirrubina oxidase de Myrothecium verrucaria é uma multicobre oxidase capaz de reduzir O2 pela oxidação de fenóis, aminas aromáticas e polipirróis. Eletroquimicamente, essa reação de redução ocorre pela transferência de elétrons entre a enzima e um eletrodo. Nesta tese, foi investigada a eficiência da enzima como agente redutor de O2 na superfície de eletrodos modificados pela função orgânica naftil-2-carboxilato por acoplamento de diazônio. Essa modificação altera a densidade de carga na superfície do eletrodo, aumentando em até quatro vezes a atividade do filme catalítico em relação à obtida por eletrodos em que a adsorção da enzima foi feita de forma convencional, sem a modificação. Foram estudados os efeitos da temperatura sobre a atividade da enzima para a redução de O2, sendo observado um aumento linear da atividade do eletrodo com o aumento da temperatura até 30 oC, de tal forma que temperaturas mais altas proporcionaram o aumento da inativação natural das moléculas de enzimaEsse efeito de inativação foi confirmado pela diminuição da atividade com o tempo na presença de O2, por cronoamperometria, sendo a atividade interrompida pela inserção de argônio e retomada do mesmo ponto pela reinserção de O2, descartando a idéia da queda de corrente proveniente da dessorção de enzima. Foi estudado também o efeito do pH na máxima atividade da bilirrubina oxidase, conduzidos entre pH 5,0 e 8,0, e verificando-se que a máxima atividade da enzima foi obtida entre pH 5,5 e 6,0 e, além disso, verificou-se que a corrente catalítica em baixos valores de pH aumenta diretamente com o aumento do sobrepotencial aplicado. Porém, em altos valores de pH, a curva de redução toma a forma sigmoidal e passa a ser independente do sobrepotencial aplicado, sendo a reação governada por etapas químicas de transferência de prótons. O uso de eletrodos de disco rotatório possibilitou resolver parâmetros de Michaelis-Menten para a cinética do filme catalítico de forma mais precisa (a resposta de corrente é muito menos dependente do transporte de massa de reagentes) e esses dados foram obtidos dentro de um intervalo de pH importante para aplicações práticas. O sobrepotencial da reação de redução de O2 catalisada por bilirrubina oxidase foi comparado com o sobrepotencial obtido para a mesma reação catalisada por Platina eletrodepositada sobre a superfície de grafite pirolítico, onde foi observado um sobrepotencial de 140 mV para a catálise enzimática, muito menor que o valor de 415 mV obtidos para a Platina, sob as mesmas condições experimentais, em pH neutroA metodologia proposta para a construção de um cátodo para aplicação em células a combustível enzimáticas e os subseqüentes estudos possibilitaram uma investigação minuciosa para caracterizar a enzima bilirrubina oxidase como talvez o catalisador mais eficiente na redução eletroquímica de oxigênio molecular em células a combustível até o momento
  • Imprenta:
  • Data da defesa: 12.08.2010
  • Acesso online ao documento

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    BibliotecaCód. de barrasNúm. de chamada
    IQSC30800018498T2322R
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    • ABNT

      SANTOS, Luciano dos; GONZALEZ, Ernesto Rafael. Investigação da enzima Bilirrubina oxidase como catalisador da reação de redução eletroquímica de oxigênio. 2010.Universidade de São Paulo, São Carlos, 2010. Disponível em: < http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-05102010-084532/pt-br.php >.
    • APA

      Santos, L. dos, & Gonzalez, E. R. (2010). Investigação da enzima Bilirrubina oxidase como catalisador da reação de redução eletroquímica de oxigênio. Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-05102010-084532/pt-br.php
    • NLM

      Santos L dos, Gonzalez ER. Investigação da enzima Bilirrubina oxidase como catalisador da reação de redução eletroquímica de oxigênio [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-05102010-084532/pt-br.php
    • Vancouver

      Santos L dos, Gonzalez ER. Investigação da enzima Bilirrubina oxidase como catalisador da reação de redução eletroquímica de oxigênio [Internet]. 2010 ;Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/75/75131/tde-05102010-084532/pt-br.php

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