TÉCNICAS DE INMOVILIZACIÓN ENZIMÁTICA PARA EL DESARROLLO DE BIONANOCATALIZADORES

KRAMER, GUSTAVO KRAMER; BRUERA, FLORENCIA ALEJANDRA; SADAÑOSKI, MARCELA ALEJANDRA; VELÁZQUEZ, JUAN ERNESTO; FONSECA, MARÍA ISABEL; ZAPATA, PEDRO DARIO; ARES, ALICIA ESTHER

Posadas

Jornada; 1ras Jornadas Institucionales INBIOMIS : 10 años construyendo biotecnología; 2022

Instituto de Biotecnología Misiones "Dra. María Ebe Reca"

La inmovilización enzimática está a la vanguardia de la biocatálisis heterogénea,permitiendo la separación y reutilización de biocatalizadores en los procesosindustriales. A su vez, los avances en la nanotecnología han permitido el surgimientode nuevos diseños y conformaciones de soportes enzimáticos nanométricos concapacidad de albergar mayor cantidad de enzimas y mejorar su actividad yestabilidad como el óxido de aluminio anódico (OAA). Existe una amplia variedad demétodos de inmovilización enzimática, que pueden utilizarse y adecuarse paradesarrollar bionanocatalizadores de interés industrial. Las enzimas Lacasascatalizan la oxidación de una gran variedad de compuestos fenólicos conaplicaciones prometedoras en la decoloración de tintes y degradación dexenobióticos para el tratamiento de aguas residuales. Por lo tanto, el objetivo de estetrabajo fue comparar cuatro métodos de inmovilización de Lacasas sobre OAA, a finde desarrollar bionanocatalizadores oxidativos con elevada actividad y estabilidadenzimática. Para ello, se sintetizaron mediante oxidación anódica recubrimientos deOAA a partir de la aleación AA1050 durante 1 h a 30 V, empleando como electrolitoácido oxálico 0,3 M a 40°C y se produjo extracto enzimático crudo de Lacasa(EELac) a partir del cultivo de la cepa Phlebia brevispora BAFC 633 y posteriorprecipitación del sobrenadante con (NH4)2SO4 51.6 % (mv-1). A continuación, seinmovilizó Lacasa sobre los recubrimientos de OAA por triplicado durante 1 hutilizando una solución de EELac + buffer acetato de sodio (pH 4,4) deconcentración 1058 UL-1, mediante: a) adsorción física, sumergiendo los soportes ensolución de EELac + buffer con agitación; b) unión covalente, haciendo reaccionarprimero el soporte con 3 - amino - propiltrietoxisilano y trietanolamina en acetonitriloseco (ACN), luego con N,N - carbonildiimidazol en ACN y finalmente sumergiendo lossoportes activados con la solución de EE + buffer; c) atrapamiento con quitosano,sumergiendo los soportes en una solución de EELac + buffer + quitosano y luegoaplicando un recubrimiento protector de quitosano; d) atrapamiento con alginato desodio, sumergiendo los soportes en una solución de EELac + buffer + alginato de sodio, con posterior inmersión en solución de CaCl2. La determinación de laactividad específica Lacasa (AELac) se realizó en un espectrofotómetro UV - visiblea 469 nm con 2,6 - dimetoxifenol 5 mM en buffer acetato de sodio 0,1 M (pH 3,6). Sedetectó 3,5 Ucm-2 de actividad Lacasa en los recubrimientos de OAA con unióncovalente, mientras que los métodos de inmovilización por atrapamiento conquitosano y adsorción física arrojaron 2,5 Ucm-2. En contraposición, no se detectóactividad enzimática en los soportes tratados con alginato de sodio. Se concluyeque, de los cuatro métodos de inmovilización ensayados sobre los soportes de OAA,el enlace covalente resultó ser el más efectivo. Esto podría estar relacionado a unmenor desprendimiento de la enzima Lacasa durante la reacción, lo que representauna mejora en la productividad y eficiencia económica de los procesos catalíticos,principalmente en la aplicación de bionanocatalizadores para el tratamiento deefluentes en continuo.