Lipasa de semillas de Pachira speciosa inmovilizadas en esferas de quitosano: un sistema bio-catalítico reusable

• Autores: Dary Luz Mendoza Meza, Ivon Esher Valenzuela Jaramillo
• Localización: Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial: BSAA, ISSN-e 1909-9959, ISSN 1692-3561, Vol. 20, Nº. 1 (Enero-junio), 2022, págs. 179-193
• Idioma: español
• Títulos paralelos:
  • Lipase of Pachira speciosa seeds immobilized in chitosan beads: a recyclable bio-catalytic system
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• Resumen
  • español

    Las lipasas vegetales son biocatalizadores altamente versátiles debido a su quimioselectividad, enantioselectividad y regioselectividad. El propósito fue obtener un biocatalizador reusable a partir de lipasas de semillas de Pachira speciosa, aplicable a la bioconversión de lípidos. Se obtuvo una lipasa parcialmente purificada de extractos de semillas de P. speciosa, mediante cromatografía de filtración en gel en Sephadex G-100; la actividad específica lipasa (ALe) se determinó mediante titulación de ácidos grasos libres. Se aplicó un diseño de superficie de repuesta Box-Behnken para establecer las condiciones que maximizan la inmovilización de la lipasa a tres soportes: esferas de quitosano (Q), esferas de alginato de calcio cubiertas con quitosano (Alg-Q) y esferas magnéticas de quitosano-Fe(OH)3 (Q-Fe). La mayor ALe de la enzima libre fue 8,23±0,23 nKat/mg de proteína, a 40 °C y pH 9. El porcentaje de inmovilización y la ALe (nKat/mg de esferas) de cada biocatalízador fue: Q = 90,6 % y 3,74±0,3 nKat/mg; Alg-Q = 88,5 % y 3,62±0,1 nKat/mg; EQ-Fe = 76,4 % y 2,88±0,1 nKat/mg. El biocatalizador más estable fue la lipasa inmovilizada en quitosano, con 85 % de rentención de la ALe hasta el tercer ciclo catalítico. Estudios futuros estarán enfocados a establecer los parámetros cinéticos del biocatalizador.

  • English

    Plant lipases are highly versatile biocatalysts due to their chemo-selectivity, enantio-selectivity, and region-selectivity. The purpose was to obtain a recyclable biocatalyst from Pachira speciosa seed lipases, applicable to lipid bioconversion. A partially purified lipase was obtained from P. speciosa seed extracts, by gel filtration chromatography on Sephadex G-100; the specific lipase activity (LAS) was determined by free fatty acid titration. A Box-Behnken response surface design was applied to establish conditions that maximize lipase immobilization to three supports: chitosan beads (Ch), calcium alginate beads coated with chitosan (Alg-Ch), and chitosan-Fe(OH)3 magnetic beads (Ch-Fe). The highest LAS of the free enzyme was 8,23 ± 0,23 nKat/mg of protein at 40 °C and pH 9. The immobilization percentage and LAs (nKat/mg of beads) of each biocatalyst was EQ = 90,6 % and 3,74 ± 0,3 nKat/mg; Alg-Q = 88,5 % and 3,62 ± 0,1 nKat/mg; EQ-Fe = 76,4 % and 2,88 ± 0,1 nKat/mg. The most stable biocatalyst was the lipase immobilized in Ch, with 85 % retention of LAS until the third catalytic cycle. Future studies will be focused on establishing the kinetic parameters of the biocatalyst.