Nadia Guajardo R. |
Enzymatic Biocatalysis Laboratory EIB-PUCV / Current Researches
martes, 21 de diciembre de 2010
Evaluación del potencial de la lipasa de Geobacillus thermocatenulatus para catalizar la síntesis asimétrica del R-monobenzoil glicerol
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Nadia Guajardo
lunes, 20 de diciembre de 2010
Síntesis enzimática de lactulosa y evaluación de su capacidad prebiótica
Cecilia Guerrero |
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Lactulosa, es un oligosacárido no digerible (NDOs) con reconocida capacidad prebiótica. Lactulosa fue el primer derivado de lactosa bioactivo que se comercializó y es principalmente producida por síntesis química mediante isomerización alcalina de la lactosa. Sin embargo, esta síntesis posee una serie de problemas asociados como por ejemplo: ser poco específica y la reactividad de los catalizadores químicos utilizados, que provocan la formación de productos secundarios indeseables, como ácidos isosacáridos y compuestos coloreados, los cuales para eliminarse requieren de varias etapas de purificación. Es por este motivo que, la síntesis enzimática surge como una alternativa atractiva para la producción de lactulosa, ya que en principio, puede resolver la poca especificidad y las reacciones indeseables antes mencionadas siendo posible además, producir simultáneamente otros compuestos prebióticos (galacto-oligosacáridos, GOS) como productos de la reacción.
La síntesis enzimática de lactulosa con β-galactosidasas, se lleva a cabo utilizando lactosa y fructosa como sustratos de la reacción. Dentro de las β-galactosidasas utilizadas comúnmente para la síntesis de oligosacáridos transgalactosilados, la de Aspergillus oryzae es utilizada ampliamente, ya que es de bajo costo y está disponible para su uso industrial, posee el sello GRAS y posee alta actividad de transgalactosilación. Las β-galactosidasas son utilizadas principalmente en procesos de hidrólisis de lactosa, no obstante esta enzima tiene la capacidad de transferir la galactosa de un β-galactósido a un aceptor que posea un grupo hidroxilo, en el caso de las reacciones hidroliticas el agua actúa como aceptor de la galactosa, sin embargo, otras azúcares presentes en la solución pueden actuar como este aceptor, por ejemplo: lactosa, fructosa. Es por esto, que es posible la síntesis de otros compuestos transgalactosilados, obteniendo mezcla de oligosacáridos en el medio de reacción. Dado que, en el medio de la síntesis de lactulosa están presentes tanto lactosa como fructosa, ambos azúcares pueden convertirse en aceptor, dando origen a la síntesis de lactulosa y galacto-oligosacáridos. Esto es una desventaja desde el punto de vista de la purificación de la lactulosa, debido a que la separación de dos azúcares es costosa. Sin embargo, los GOS pueden ser considerados un subproducto de alto valor agregado, ya que son azúcares con alta capacidad prebiótica.
El objetivo de esta investigación es "Determinar las condiciones de la reacción de síntesis enzimática de lactulosa con β-galactosidasa de Aspergillus oryzae, que permitan maximizar la capacidad prebiótica de los productos de la reacción".
Alumno: Cecilia Guerrero S. Tesista de Doctorado.La síntesis enzimática de lactulosa con β-galactosidasas, se lleva a cabo utilizando lactosa y fructosa como sustratos de la reacción. Dentro de las β-galactosidasas utilizadas comúnmente para la síntesis de oligosacáridos transgalactosilados, la de Aspergillus oryzae es utilizada ampliamente, ya que es de bajo costo y está disponible para su uso industrial, posee el sello GRAS y posee alta actividad de transgalactosilación. Las β-galactosidasas son utilizadas principalmente en procesos de hidrólisis de lactosa, no obstante esta enzima tiene la capacidad de transferir la galactosa de un β-galactósido a un aceptor que posea un grupo hidroxilo, en el caso de las reacciones hidroliticas el agua actúa como aceptor de la galactosa, sin embargo, otras azúcares presentes en la solución pueden actuar como este aceptor, por ejemplo: lactosa, fructosa. Es por esto, que es posible la síntesis de otros compuestos transgalactosilados, obteniendo mezcla de oligosacáridos en el medio de reacción. Dado que, en el medio de la síntesis de lactulosa están presentes tanto lactosa como fructosa, ambos azúcares pueden convertirse en aceptor, dando origen a la síntesis de lactulosa y galacto-oligosacáridos. Esto es una desventaja desde el punto de vista de la purificación de la lactulosa, debido a que la separación de dos azúcares es costosa. Sin embargo, los GOS pueden ser considerados un subproducto de alto valor agregado, ya que son azúcares con alta capacidad prebiótica.
El objetivo de esta investigación es "Determinar las condiciones de la reacción de síntesis enzimática de lactulosa con β-galactosidasa de Aspergillus oryzae, que permitan maximizar la capacidad prebiótica de los productos de la reacción".
domingo, 19 de diciembre de 2010
Evaluación de restricciones difusionales de catalizadores de penicilina G acilasa inmovilizada en glioxil agarosa parcialmente inactivados
Jessica Holtheuer. |
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En las últimas décadas, el uso de enzimas, ha adquirido gran importancia, en investigación y desarrollo tecnológico. A nivel industrial, éstas habitualmente necesitan ser inmovilizadas para lograr una mejor estabilidad, recuperación y reutilización. Un ejemplo de esto es la producción industrial de ácido 6-aminopenicilánico por hidrólisis de penicilina mediante la penicilina G y penicilina V acilasas que se ha realizado por más de dos décadas, siendo esta la molécula base en la síntesis de antibióticos derivados de la penicilina.
A pesar de los beneficios de usar enzimas inmovilizadas, la inmovilización genera pérdidas parciales de actividad debido a cambios conformacionales o a raíz de inactivación junto con la aparición de restricciones difusionales determinadas por la velocidad con que sustratos y productos difunden hacia y desde el catalizador.
La pérdida parcial de actividad se debe a que una de las características de los catalizadores enzimáticos es la facilidad con que se desnaturalizan térmicamente dentro de un rango relativamente estrecho de temperatura en comparación con la mayoría de los catalizadores inorgánicos. Ésta, dependiendo de la temperatura a la cual se exponga puede ser reversible o irreversible. En el caso de utilización de enzimas inmovilizadas en partículas porosas el efecto de difusión intra e inter partículas adquiere importancia.
Se estudia la enzima penicilina acilasa inmovilizada mediante unión covalente a un soporte sólido parcialmente inactivada. La reacción de hidrólisis de penicilina G catalizada por esta enzima considera doble inhibición por parte de los productos ácido fenilacético (AFA) y ácidos 6-aminopenicilánico (6-APA).
Esta investigación propone estudiar el efecto de la inactivación sobre las propiedades del sistema. Esto implica la determinación de los perfiles de reacción utilizando la enzima inmovilizada, mediante el método de las velocidades iniciales y la determinación de los parámetros difusionales, mediante medición de la velocidad de difusión, cuantificando parámetros tales como el módulo de Thiele y su respectivo factor de efectividad. El catalizador será inactivado térmicamente, hasta un cierto nivel de actividad residual y se le medirán sus parámetros cinéticos junto con la medición de los efectos de las restricciones difusionales internas.
El objetivo general de este trabajo es estudiar el efecto de la inactivación del biocatalizador sobre el impacto de las restricciones difusionales internas en la reacción de hidrólisis de penicilina G con penicilina G acilasa inmovilizada inicialmente a una tamaño de partícula sobre los 200 µm de diámetro a una elevada carga enzimática.
Alumno: Jessica Holtheuer. Tesista de MagisterA pesar de los beneficios de usar enzimas inmovilizadas, la inmovilización genera pérdidas parciales de actividad debido a cambios conformacionales o a raíz de inactivación junto con la aparición de restricciones difusionales determinadas por la velocidad con que sustratos y productos difunden hacia y desde el catalizador.
La pérdida parcial de actividad se debe a que una de las características de los catalizadores enzimáticos es la facilidad con que se desnaturalizan térmicamente dentro de un rango relativamente estrecho de temperatura en comparación con la mayoría de los catalizadores inorgánicos. Ésta, dependiendo de la temperatura a la cual se exponga puede ser reversible o irreversible. En el caso de utilización de enzimas inmovilizadas en partículas porosas el efecto de difusión intra e inter partículas adquiere importancia.
Se estudia la enzima penicilina acilasa inmovilizada mediante unión covalente a un soporte sólido parcialmente inactivada. La reacción de hidrólisis de penicilina G catalizada por esta enzima considera doble inhibición por parte de los productos ácido fenilacético (AFA) y ácidos 6-aminopenicilánico (6-APA).
Esta investigación propone estudiar el efecto de la inactivación sobre las propiedades del sistema. Esto implica la determinación de los perfiles de reacción utilizando la enzima inmovilizada, mediante el método de las velocidades iniciales y la determinación de los parámetros difusionales, mediante medición de la velocidad de difusión, cuantificando parámetros tales como el módulo de Thiele y su respectivo factor de efectividad. El catalizador será inactivado térmicamente, hasta un cierto nivel de actividad residual y se le medirán sus parámetros cinéticos junto con la medición de los efectos de las restricciones difusionales internas.
El objetivo general de este trabajo es estudiar el efecto de la inactivación del biocatalizador sobre el impacto de las restricciones difusionales internas en la reacción de hidrólisis de penicilina G con penicilina G acilasa inmovilizada inicialmente a una tamaño de partícula sobre los 200 µm de diámetro a una elevada carga enzimática.
email: contacto
Profesor(es): Andrés Illanes y Lorena Wilson
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Jessica Holtheuer
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