INMOVILIZACIÓN ENZIMÁTICA DE ALFA AMILASA EN HIDROGELES DE ACRILAMIDA FUNCIONALIZADAS CON OXIDO DE GRAFENO

MULKO, LUCINDA; PEREYRA, JESICA; CUELLO, ANTONIA; RIVAROLA, CLAUDIA

Villa Carlos Paz

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

Motivación: Descubrimientos recientes han proporcionado gran cantidad de matrices utilizables paraencapsulación enzimática y así ser reutilizadas en procesos catalíticos industriales, tal como la producciónde bioetanol [1][2]. En este trabajo se evalúa la inmovilización de alfa-amilasa en hidrogeles de acrilamidafuncionalizados con óxidos de grafenoResultados: Las enzimas alfa-amilasa (Aa) fueron inmovilizadas en hidrogeles con 5% de óxido de grafeno(PAAm-OG-Aa) por atrapamiento in situ vía polimerización radicalaria [4]. La caracterización de los materialesmostró que PAAm-OG-Aa posee mejores propiedades mecánicas. La cinética de Aa fue analizada siguiendola reacción de hidrólisis de almidón. Se estudió la actividad enzimática evaluando los parámetros de Michelisy Menten. Estos parámetros para enzimas libres fueron vmax 0,0096 ± 0,0005 g almidón L-1 s-1, Km 0,1227 ±0,05 g almidón L-1 y para enzimas inmovilizadas vmax 0.0013 ± 0,0002 g almidón L-1 s-1, Km 0,0839 ± 0,005g almidón L-1. La velocidad máxima de enzimas inmovilizadas PAAm-OG-Aa resulta inferior a la velocidadde las enzimas libres, probablemente debido a que la matriz polimérica actúa como inhibidor competitivobloqueando parcialmente sitios activos de la enzima. Por otra parte, estudios de fluorescencia demostraronque la enzima es fuertemente retenida dentro de la matriz de hidrogel y la ausencia de corrimiento de subanda característica de triptófano (240 nm) indica que la estructura cuaternaria de la proteína no sufrecambios conformacionales debido a la polimerización [5]. Respecto a la potencial reusabilidad de enzimasinmovilizadas, se realizaron ciclos sucesivos en donde la capacidad de catálisis de PAAm-OG-Aa resultóefectiva hasta el décimo ciclo de reacción.Conclusión: La inmovilización enzimática de alfa-amilasa es susceptible de realizarse en hidrogeles deacrilamida funcionalizados con óxido de grafeno logrando rendimientos comparables al de las enzimas libresy con la ventaja adicional de su reusabilidad.Referencias:[1] S.A. Ansari, Q. Husain, Potential applications of enzymes immobilized on/in nano materials: A review, Biotechnol.Adv. 30 (2012) 512?523. doi:10.1016/j.biotechadv.2011.09.005.[2] A. Illanes, Enzyme biocatalysis: Principles and applications, 2008. doi:10.1007/978-1-4020-8361-7.[3] R.A. Sheldon, Enzyme immobilization: The quest for optimum performance, Adv. Synth. Catal. 349 (2007) 1289?1307. doi:10.1002/adsc.200700082.[4] L. Mulko, C.R. Rivarola, C.A. Barbero, D.F. Acevedo, Bioethanol production by reusable Saccharomycescerevisiae immobilized in a macroporous monolithic hydrogel matrices, J. Biotechnol. 233 (2016) 56?65.doi:10.1016/j.jbiotec.2016.07.004.[5] F. Moyano, E. Setien, J.J. Silber, N.M. Correa, Enzymatic Hydrolysis of N-Benzoyl-l-Tyrosine p-Nitroanilide byα-Chymotrypsin in DMSO-Water/AOT/n-Heptane Reverse Micelles. A Unique Interfacial Effect on the EnzymaticActivity, Langmuir. 29 (2013) 8245?8254. doi:10.1021/la401103q.