INVESTIGADORES
VILLAR Marcelo Armando
congresos y reuniones científicas
Título:
Inmovilización de pectinasas para la producción de un potencial biocatalizador para la industria enológica
Autor/es:
M.C, MARTIN; M.D. NINAGO; M.G. MERÍN; O.V. LÓPEZ; A.E. CIOLINO; M.A. VILLAR; V.I. MORATA
Lugar:
San Rafael, Mendoza
Reunión:
Congreso; Congreso Latinoamericano de Ingeniería y Ciencias Aplicadas; 2018
Institución organizadora:
Facultad de Ciencias Aplicadas a la Industria, UNCu
Resumen:
En las últimas décadas, la biotecnología se ha convertido en un importante factor económico que contribuye al desarrollo de muchos países. En este sentido, se ha desarrollado el uso de compuestos bioactivos para diferentes mercados, tales como el alimenticio y el de los biocombustibles, generando millones de dólares al año. Las pectinasas son biocatalizadores ampliamente utilizadas en procesos de clarificación de jugos y vinos debido a que disminuyen la turbidez mejorando la calidad final del producto. La gran ventaja del uso de enzimas inmovilizadas respecto al empleo de enzimas libres es su fácil separación y múltiples reusos que hacen que sean comercial e industrialmente factibles. Además, una apropiada inmovilización puede causar una mayor estabilidad térmica y operacional del biocatalizador resultante. El entrampamiento de enzimas dentro de perlas de alginato de calcio inertes, comparada con otras técnicas de inmovilización, resulta muy efectiva debido a su biocompatibilidad, bajo costo y resistencia a la contaminación microbiana. En este trabajo se estudió la inmovilización de una pectinasa enológica comercial en hidrogeles de alginato de calcio y su capacidad de reúso. Los hidrogeles se prepararon por gelación externa a partir de soluciones acuosas, con una relación volumétrica 1:1 de alginato de sodio al 2 % m/v y soluciones de pectinasa al 0,3 y 3 % m/v, empleando como agente de entrecruzamiento cloruro de calcio al 2,5 % m/v y se mantuvieron en solución buffer-citrato (pH 3,8) a 4 ºC. La microestructura de los biocatalizadores se estudió por Microscopia Electrónica de Barrido (SEM) y Espectroscopia Infrarroja con Transformada de Fourier (FTIR) y se estudiaron las propiedades mecánicas de los hidrogeles a partir de ensayos de compresión. La actividad pectinolítica y la capacidad de reuso de los biocatalizadores se determinó mediante la liberación y cuantificación de azúcares reductores utilizando el método del ácido 3,5-dinitrosalicílico (DNS). El análisis SEM reveló una buena distribución de la enzima en toda la matriz de alginato, tanto en la superficie como en su interior. Mientras que por FTIR se evidenció la presencia de bandas típicas de absorción asociadas a los grupos funcionales presentes en la pectinasa comercial y en el alginato. Los ensayos de compresión presentaron valores máximos de deformación similares a los reportados en la literatura, confirmando la reticulación completa de los hidrogeles. Por otra parte, los biocatalizadores presentaron rendimientos de inmovilización de la pectinasa similares a los valores encontrados en la literatura, y mostraron una alta estabilidad, manteniendo la actividad catalítica inicial durante 11 semanas de almacenamiento en solución buffer-citrato a 4 ºC. En cuanto a la capacidad de reuso del biocatalizador, la pectinasa inmovilizada mantuvo el 40 % de la actividad inicial en el segundo ciclo, y luego mostró una actividad residual constante cercana al 20 % hasta el sexto ciclo. Por lo tanto, la enzima inmovilizada ofrece la posibilidad de usos repetidos, mientras que la enzima libre puede ser utilizada sólo una vez. Por lo que la inmovilización resulta una alternativa muy conveniente para la producción de un nuevo biocatalizador para la industria enológica.