Inmovilización de glicósido hidrolasas en sistemas libres de soporte

HERO, JOHAN SEBASTIAN; PISA, JOSÉ HORACIO; DI MARCO, ENZO; ROMERO, CINTIA MARIANA; MARTINEZ, MARÍA ALEJANDRA

Simposio; The Fifth International Symposium Of Environmental Biotechnology and Engineering; 2016

La sacarificación enzimática de lignocelulosas y el uso de biomasa vegetal en otros procesos de biorrefinería ha cobrado prioridad en los últimos años. De esta manera, la producción de bioetanol y de otros productos en procesos agroindustriales requiere de procesos ambientalmente amigables que con frecuencia se basan en la utilización de enzimas costo-efectivas. La inmovilización es una manera de incrementar la vida útil por estabilización y por la posibilidad de reutilización en varios ciclos de biocatálisis. Dentro de los métodos de inmovilización, una de las técnicas recientemente estudiadas es la producción de agregados enzimáticos entrecruzados o CLEAs (cross-linked enzyme aggregates), como enzimas inmovilizadas libres de soporte.El objetivo del presente trabajo fue identificar las variables que afectan el proceso de entrecruzamiento de un agregado enzimático con actividad xilanolítica obtenido a partir de una cepa de Conhella sp. AR92. El sobrenadante del cultivo fue precipitado con (NH4)2SO4 al 60% para obtener un agregado enzimático con actividad xilanolítica. Se realizó un diseño factorial tipo Plackett-Burman, con 12 corridas por triplicado. Las variables analizadas fueron: tiempo de reacción (2 y 6 h), pH (4 y 6), volumen de reacción (500 y 1000 µl), fuerza iónica (50 y 100 mM), concentración de glutaraldehído (0,5% y 2,5%), temperatura de reacción (4 y 30ºC) y presencia o ausencia de FeCl3 y CaCl2; la respuesta evaluada fue la actividad xilanolítica residual utilizando xilano de madera de abeto (Sigma) como sustrato1.Los valores mínimos y máximos de actividad xilanolítica observados en el ensayo fueron 0,31 y 2,19 UI/ml. De las variables del diseño, resultaron significativas: temperatura, pH, concentración de glutaraldehído, fuerza iónica y FeCl3. Todas tuvieron un efecto favorable en su menor nivel evaluado. El análisis estadístico del modelo propuesto resultó en un R2 de 0,90, esto implica que el 90% de la variabilidad de la respuesta fue explicado a través de los factores bajo estudio, mientras que un 10% se debe a factores no analizados. Es de importancia destacar que el tiempo de entrecruzamiento necesario frente a glutaraldehído no fue un factor significativo en la obtención de CLEAs de glicósido hidrolasas de Conhella sp. AR92, con lo cual fue posible reducir la duración total del proceso de inmovilizaciónPor medio de este diseño experimental se desarrolló un procedimiento que permitió reducir el número de variables que afectan el entrecruzamiento a tres factores de los ocho ensayados (pH, concentración de glutaraldehído y fuerza iónica), con un tiempo también reducido para diseñar el modelo optimizado.