Adsorción de lipasas en soportes hidrofóbicos: preparación y caracterización de microesferas de quitosano modificado

PALLA, CAMILA; CARRIN, MARIA ELENA

Córdoba, Argentina

Congreso; III Congreso Internacional de Ciencia y Tecnología de los Alimentos; 2009

Ministerio de Ciencia y Tecnología de la Provincia de Córdoba

            La obtención de lípidos estructurados mediante reacciones de acidólisis enzimática, ha demostrado ser altamente eficaz. Para que estos procesos puedan ser llevados a escala industrial resulta necesario la inmovilización de las enzimas en soportes adecuados, con el fin de desarrollar operaciones continuas o semicontinuas, disminuir costos operativos y aumentar la estabilidad de la enzima. La reacción de interés en este trabajo es la acidólisis entre aceite de girasol y ácidos grasos saturados (palmítico y esteárico) catalizada por lipasas de Rhizomucor miehei. Teniendo presente que estas enzimas han demostrado hiperactividad al ser adsorbidas en soportes hidrofóbicos, se plantea como objetivo la preparación de un soporte apropiado para la misma, y resistente mecánicamente, de forma tal que pueda ser empleado a futuro en un lecho empacado.             Para tal fin se elaboraron microesferas de quitosano, un polímero que se obtiene de la quitina (biopolímero abundante en la naturaleza y de bajo costo). Las mismas se sintetizaron formando inicialmente un gel con quitosano y una proporción de ácido acético que a posteriori garantizará buena resistencia mecánica. Luego, empleando agujas hipodérmicas, el gel fue arrojado gota a gota en un medio neutralizante. Debido a que el quitosano es hidrofílico fue necesario realizar una aminación reductiva, con la que se incorporó a la estructura molecular una cadena lineal de 12 carbonos para obtener un soporte hidrofóbico. La caracterización del soporte se realizó mediante: Difracción de rayos X (DRX), Espectroscopia infrarrojo, Calorimetría diferencial de barrido (DSC), y Microscopia electrónica de barrido(SEM). El conjunto de técnicas permitió corroborar que la alquilación fue efectuada y determinar el grado de modificación alcanzado.             Para evaluar la viabilidad del soporte obtenido, microesferas de quitosano alquilado y sin alquilar, junto a un soporte comercial, Octadecyl Sepabeads (Resindion, Mitsubishi Chemical Corporation) que posee cadenas alifáticas de 18 carbonos,  fueron usados para inmovilizar a las lipasas de Rhizomucor miehei. El proceso de inmovilización fue seguido a través de la medición de absorbancia de las soluciones sobrenadantes en el UV/Visible; esto a su vez permitió estimar la cantidad de  lipasa adsorbida en los mismos al finalizar el protocolo. Los tres catalizadores obtenidos fueron probados en la reacción de acidólisis anteriormente nombrada y comparados con la actividad catalítica de la enzima libre y de la enzima soportada comercialmente (RM IM, de NovoNordish), en las mismas condiciones. Los productos de reacción fueron deacidificados para analizar los compuestos obtenidos a través de GC: incorporación de ácidos grasos en los triglicéridos (por metilación a FAME), y subproductos como mono y diglicéridos (previa silalinización). El análisis estadístico reveló diferencias significativas entre los soportes ensayados, resaltando que el carácter hidrofóbico es determinante ya que Octadecyl Sepabeads resultó ser el más eficaz de los soportes utilizados para la inmovilización. Sin embargo, ninguno de ellos alcanzó el nivel de actividad obtenido con la enzima inmovilizada comercialmente.