Resumen de Kinetic of the enzymatic degradation of chitosan using bromelain: a viscosimetric study.

Cristobal Lárez Velásquez, Dimas Medina, Carlos Torres, Enrique Millán Barrios

• español

  Cinetica de la degradacion enzimatica de quitosano usando bromelina: un estudio viscosimetrico. Se realizo la degradacion enzimatica de quitosano (grado de acetilacion (ga) y peso molecular promedio viscosimetrico (MV) 0,85 y 310 kDa, respectivamente) usando la enzima comercial bromelina. El decrecimiento del grado de polimerizacion viscosimetrico promedio (XV) fue estudiado en una solucion reguladora de acido acetico (0,3 M)/acetato de sodio (0,2 M) a 25 oC. Bajo estas condiciones experimentales es posible correlacionar la viscosidad intrinseca instantanea [�Å] con MV a traves de la ecuacion de Mark-Houwink-Sakurada. Las ecuaciones de Sano, Solomon-Ciuta, Deb-Chatterjee y Ram-Yaseen, las cuales permiten calcular valores de [�Å] con una simple medida de viscosidad relativa (�Årel) y/o especifica (�Åsp), fueron empleadas para obtener valores instantaneos de [�Å]. Tambien fueron obtenidos valores instantaneos de [�Å] a traves de un proceso iterativo usando la ecuacion de Huggins. La velocidad inicial de depolimerizacion (vo) fue obtenida de soluciones con diferentes concentraciones de quitosano y una concentracion fija de bromelina. La constante de Michaelis-Menten (kM) y la velocidad maxima (Vm) fueron obtenidas usando la representacion de Lineweaver-Burk de la ecuacion de Michaelis-Menten para cada juego de valores de [�Å], los cuales fueron calculados empleando todos los procedimientos mencionados. Los mejores parametros cineticos para la depolimerizacion del quitosano (kM = 3.92x10-7 mol.dL-1; Vm = 9.09x10-8 mol.dL-1.s-1) se obtuvieron cuando se empleo la ecuacion de Sano para calcular los valores de [�Å].

• English

  Enzymatic degradation of chitosan (degree of acetylation (da) and average viscosimetric molecular weight (MV) of 0.85 and 310 kDa, respectively) was carried out using commercial bromelain. Decrease of the average viscosimetric polymerization degree (XV) was studied in a buffer solution of acetic acid (0.3 M)/sodium acetate (0.2 M) at 25 oC.

  Under these experimental conditions it is possible to relate the instantaneous intrinsic viscosity [�Å] with MV through the Mark-Houwink-Sakurada equation. Equations of Sano, Solomon-Ciuta, Deb-Chatterjee and Ram-Yaseen, which allow to compute values of [�Å] with a single measurement of relative (�Årel) and/or specific viscosity (�Åsp), were employed to obtain instantaneous values of [�Å]. Instantaneous values of [�Å] were also obtained through an iterative process using Huggins equation. Initial velocity of depolymerization (vo) was obtained from different concentration of chitosan solutions and a fixed bromelain concentration. Michaelis-Menten constant (kM) and maximum velocity (Vm) were obtained using the Lineweaver-Burk representation of the Michaelis-Menten equation for each set of [�Å] which were calculated employing all procedures mentioned. Best kinetic parameters for chitosan depolymerization (kM=3.92x10-7 mol.dL-1; Vm=9.09x10-8 mol.dL-1.s-1) were obtained when Sano`s equation was employed to calculate [�Å] values.