Inmovilización de dos lipasas para su aplicación en el pretratamiento de aguas residuales de la industria láctea (2012)
En este trabajo se preparó un sistema biocatalítico con un buen desempeño en la hidrólisis de aguas residuales con alto contenido de grasas como pretratamiento del tratamiento biológico anaerobio o aerobio de esta clase de aguas residuales. Se inmovilizaron dos clases de lipasas provenientes de los hongos, Candida rugosa (Tipo VII de Sigma Chemical Co.) y Rhizopus oryzae (Fluka) en quitina y bentonita modificada. La quitina se produjo a partir de los caparazones de jaibas mediante un tratamiento alcalino a alta temperatura, obteniéndose quitina con un grado de desacetilación de 37.2% y la bentonita procedente del Valle del Cauca–Colombia se modificó mediante la adsorción de la sal de amonio, cloruro de benciltrietilamonio (BTEA). Ambos soportes son económicos y con excelentes propiedades para la inmovilización de enzimas como biocompatibilidad, biodegradabilidad y gran afinidad por las proteínas. La caracterización de los soportes se realizó por medio de espectroscopía de infrarrojo (FT-IR), difracción de rayos X (DRX), adsorción y desorción de nitrógeno y el grado de desacetilación para la quitina se obtuvo por una técnica potenciométrica. La inmovilización se efectuó por inmersión del soporte en una solución de la proteína durante 22 h.; se evaluó el efecto de la temperatura y el pH sobre el proceso de inmovilización, determinando el porcentaje de inmovilización y la actividad retenida alas diferentes condiciones de temperatura (30, 35 y 40°C) y pH (6.5, 7.0 y 7.5) valoradas. La lipasa de Candida Rugosa inmovilizada en bentonita modificada a 35°C y pH 7, fue el mejor sistema biocatalítico, alcanzando un porcentaje de inmovilización y de retención de actividad del 48.05 y 14.68%, respectivamente. La constante de Michaelis-Menten (Km) y la velocidad de reacción máxima (Vmax) se estimaron experimentalmente y los valores de Km para la enzima libre e inmovilizada fueron 309.4 y 1647.3 ppm, respectivamente; mientras los valores de Vmax fueron 9.52 y 0.345 μmol ml-1 min-1 para la enzima libre e inmovilizada, respectivamente. Se evaluó el efecto de la temperatura y el pH sobre la estabilidad del sistema biocatalítico. La enzima inmovilizada fue estable a 45°C y pH 6.5, reteniendo el 82.37% de la actividad. Se determinó la eficiencia de la enzima inmovilizada en la reducción del contenido de grasas y la demanda química de oxígeno (DQO) de una muestra de agua residual producida a partir del proceso de elaboración de quesos, alcanzando una reducción de 66,9% en la concentración de grasas y el 19,2% de la DQO. Este estudio muestra el potencial de la lipasa inmovilizada como pre-tratamiento del tratamiento biológico de aguas residuales con altos contenidos de grasas (Texto tomado de la fuente)