Efeito de lacase de Penaeus vannamei sobre Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos de
um desastre ambiental: estudos de degradação e de QSAR
contaminantes; biorremediação; enzima; orbital; quitina.
As atividades antrópicas decorrentes da exploração petrolífera podem afetar
ecossistemas marinhos e costeiros pela liberação de óleo bruto contendo
Hidrocarbonetos Policíclicos Aromáticos (HPAs) tóxicos e persistentes,
tornando as lacases alternativas promissoras para a biorremediação. Este
estudo avaliou uma lacase de Penaeus vannamei, livre e imobilizada em
quitosana magnetizada, na degradação de HPAs do óleo derramado no
Nordeste brasileiro em 2019, na presença de diferentes solventes, sendo a
enzima e o suporte obtidos de resíduos do processamento do camarão.
Investigou-se também as relações entre a degradação e descritores quânticos
dos HPAs por meio da Relação Quantitativa Estrutura-Atividade (QSAR). A
imobilização, confirmada por FTIR-ATR, apresentou rendimento de 71,43% e
eficiência de carga de 69,39%, além de preservar as características
extremofílicas da enzima e reteve 41% da atividade após 12 ciclos. A lacase
imobilizada manteve afinidade pela hidroquinona semelhante à forma livre (K
≈ 1,2 mM), mas apresentou maior K
(≈ 4,7 mM) e Vmáx de 10,89 mmol min−1
para o catecol. Em metanol, após 144 h, a forma livre foi mais eficiente que a
imobilizada (54,9% e 45,2%, respectivamente). A enzima livre favoreceu HPAs
de menor massa molecular, enquanto a imobilizada degradou
preferencialmente compostos mais complexos, alcançando 71,9% para o
benzo[b]fluoranteno. A análise por Relação Quantitativa Estrutura-Atividade
(QSAR) associou a degradação às energias de HOMO-5, HOMO-4, HOMO-2,
LUMO+6 e LUMO+7, além de massa molecular, volume e área COSMO. Em
acetona, a enzima imobilizada promoveu degradação progressiva, atingindo
43,45% em 48 h, 61,57% em 120 h e 73,82% em 144 h, com 82,06% para o
dibenzo[a,h]antraceno. A comparação dos resultados de 48 h com dados
previamente publicados da lacase livre mostrou correlação com HOMO-4,
LUMO+6, LUMO+7, massa molecular, volume e área COSMO, permitindo
gerar um modelo preditivo robusto (R = 0,961; Q2 = 0,820). A forma imobilizada
apresentou correlações fracas e menor desempenho preditivo (Q2 = 0,400),
indicando influência conjunta da acetona, disponibilidade dos substratos e
microambiente de imobilização. Os resultados evidenciam o potencial da
lacase de P. vannamei para a remediação de HPAs e demonstram que
imobilização, solvente e tempo modulam a eficiência e a seletividade
enzimáticas.