PROIMI   05436
PLANTA PILOTO DE PROCESOS INDUSTRIALES MICROBIOLOGICOS
Unidad Ejecutora - UE
congresos y reuniones científicas
Título:
Inmovilización de Fructosiltranferasa Sobre Soportes de TiO2 y PEI-TiO2. Obtención de Prebióticos.
Autor/es:
VALDEÓN DH; ARAUJO, PZ; DAZ M; PEROTTI NI
Lugar:
La Plata
Reunión:
Encuentro; V Encuentro Regional de Biocatálisis y Biotransformaciones; 2012
Institución organizadora:
Sociedad Argentina de Biocatálisis y Biotransformaciones
Resumen:
Introducción: La inmovilización de enzimas es utilizada como herramienta tecnológica para mejorar la factibilidad de los procesos enzimáticos, a escala industrial, donde el uso de la enzima libre encarece sustancialmente el proceso. Esta metodología permite la reutilización de la enzima, mejora su estabilidad ante agentes físico-químicos y posibilita el control automático del proceso. La fructosiltransferasa (Ftasa) (EC. 2.4.1.9) es de interés regional del NOA por su aplicación industrial debido a que es una enzima que cataliza la síntesis de fructooligosacáridos (FOS) a partir de sacarosa. Los FOS son compuestos considerados prebióticos porque estimulan el crecimiento de bacterias benéficas de la microbiota intestinal del individuo. Por esta razón se realizan esfuerzos en desarrollar tecnologías para inmovilizar dicha enzima. Objetivos: En este trabajo el objetivo fue evaluar la inmovilización de Ftasa por adsorción1 en TiO2 y por entrecruzamiento2 en PEI-TiO2, tendiendo a elegir uno de estos sistemas y lograr el óptimo operativo en cuanto a pH, Temperatura y estabilidad en el tiempo. Resultados: La Ftasa se produjo en un fermentador New Brunswick de 7 L, utilizando el hongo Aureobasidium sp, ATCC 205243 y luego, fue parcialmente purificada por diafiltración y precipitación con etanol. El TiO2 utilizado fue AEROXIDE P25. Ambas alternativas presentaron una alta eficiencia de inmovilización, superior al 90%, obteniéndose un orden más de actividad del biocatalizador Ftasa-PEI-TiO2 (9212 Ug-1 de soporte) respecto a Ftasa-TiO2 (903 Ug-1 de soporte). En los diferentes perfiles de actividad, el sistema Ftasa-PEI-TiO2 mostró cambios más suaves en la actividad catalítica ante variaciones de pH, manteniendo su máximo en el rango 5-6 de pH, la máxima actividad se logró a 60 °C en todos los sistemas, pero ninguno de ellos es estable en el tiempo a esta temperatura, por esta razón, se seleccionó 40°C como temperatura de trabajo. El biocatalizador obtenido es un material pulverulento, por lo tanto, para evitar etapas posteriores de separación, se incorporó gelano en la matriz del soporte como agente encapsulante, logrando esferas de Ftasa-PEI-TiO2-gelano (1-2 mm de diámetro aprox.), que presenta la misma respuesta en las variables fijadas para el sistema Ftasa-PEI-TiO2. La actividad residual de Ftasa-PEI-TiO2-gelano luego de 8 ciclos de reacción fue superior al 95%, por encima del sistema Ftasa-TiO2 y se mantuvo el 98% de actividad después de 90 días de conservación a 4°C. Conclusión: La inmovilización de la enzima sobre la matriz PEI-TiO2 presentó una mayor actividad por gramo de soporte y mayor estabilidad en sucesivos ciclos de trabajo. Con un óptimo de trabajo a pH 6 y 40 °C. Se hace necesario pensar en un sistema del tipo Ftasa-PEI-TiO2-gelano a fin de iniciar la etapa de instalación y puesta en marcha de un reactor de lecho fijo a escala piloto para producción de FOS. Referencias bibliográficas 1. Aguiar-Oliveira, E., Maugeri, F, International J. of Food Eng., 2010, 6 (3). Article 9. 2. Piñuel, L., Mazzaferro, L.S., Breccia, J.D., Process Biochem.,2011, 46(12), 2330. 3. Salinas M.; Perotti N., J. of Industrial Microbiol & Biotechnol, 2009, 36 (1), 39.