Comportamiento electroquímico del sistema NAD+/NADH sobre electrodos de carbono vítreo modificados con nanotubos de carbono

BLANDÓN NARANJO, L.; VÁZQUEZ, M. V.; GALLEGO, J. ; ARÉVALO, F. J.

Costa Rica

Congreso; XXII CONGRESO DE LA SOCIEDAD IBEROAMERICANA DE ELECTROQUÍMICA-SIBAE2016; 2016

Sociedad Iberoamericana de electroquímica

Comportamiento electroquímico del sistema NAD+/NADH sobre electrodos de carbono vítreo modificados con nanotubos de carbonoLucas Blandón-Naranjo1, Mario V. Vázquez1, Jaime Gallego2, Fernando Arévalo31Grupo Interdisciplinario de Estudios Moleculares, Instituto de Química, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia. lucas.blandon@udea.edu.co2Química de Recursos Energéticos y Medio Ambiente, Instituto de Química, Universidad de Antioquia, Medellín, Colombia3Departamento de Química. Facultad de Ciencias Exactas, Físico-Químicas y Naturales. Universidad Nacional de Río Cuarto, Rio Cuarto, ArgentinaUn biorreactor es cualquier sistema natural o artificial que soporta un entorno biológicamente activo. En estos sistemas ocurren procesos químicos que involucran organismos o sustancias bioquímicamente activas derivadas de esos organismos y pueden llevarse a cabo en ausencia (anaerobiosis) o presencia (aerobiosis) de oxígeno. Dentro de los procesos anaeróbicos se encuentran las fermentaciones, que son un conjunto de sistemas bioquímicos en los cuales, los microorganismos descomponen principalmente carbohidratos, para producir ácidos orgánicos de bajo peso molecular como ácido láctico o acético y alcoholes como, etanol, butanol1.Desde la perspectiva electroquímica, en los biorreactores y específicamente aquellos donde ocurren fermentaciones, se llevan a cabo mediante procesos redox que involucran intermediarios de reacción como enzimas y coenzimas, entre las que se encuentra el NADH. En la ruta metabólica para producción de sustancias como ácido acético, láctico y etanol, el NADH es la molécula encargada de realizar el transporte de electrones mediante su reducción durante el proceso de glucólisis y su posterior oxidación en el proceso de biosíntesis de las moléculas a partir del piruvato2.Debido a la importancia a nivel metabólico que tiene esta molécula, se han realizado investigaciones dirigidas a entender su comportamiento electroquímico y diseñar sensores para su cuantificación. Los mejores resultados en éste tema, obtuvieron usando electrodos basados en carbono. En este sentido, se han utilizado materiales como carbono vítreo (GCE), grafito, nanotubos de carbono (CNT) y grafenos. Otro enfoque interesante, es el estudio de la respuesta electroquímica de NADH, cuando estos materiales se somenten a diferentes estrategias de modificación superficial2.En el presente trabajo, se presentan resultados de la respuesta electroquímica de la cupla redox NAD+/NADH, sobre electrodos basados en carbono con diferentes tipos de modificación superficial. Se realizaron estudios sobre los siguientes materiales: GCE, grafito, CNT de pared simple y multipared sin modificar y modificados superficialmente con diferentes grupos funcionales. Los resultados muestran diferencias importantes en la respuesta de esta molécula en cuanto al potencial y la corriente de pico de oxidación.[1] M. Madsen, J. Holm-Nielsen, K. H. Esbensen. Monitoring of anaerobic digestion processes: A review perspective 15(6) 2011, 3141?3155.[2] L.Gorton, E. Dominguez. Electrochemistry of NAD(P)+/NAD(P)H. Encyclopedia of Electrochemistry (2002) Chap. 9 p.67-145