Producción con células o enzimas inmovilizadas

INSTITUTO POLITÉCNICO NACIONAL[pic 1][pic 2]

UNIDAD PROFESIONAL INTERDISCIPLINARIA DE BIOTECNOLOGÍA

LABORATÓRIO DE BIOTECNOLOGIA ALIMENTARIA

PRÁCTICA. 6

“Producción con células o enzimas inmovilizadas”

Equipo: 1 “Antisonantes”

Integrantes:

• Camacho Luna Pedro Pablo
• Espinosa Carranco Mariana Gabriela
• Hernández Cázares Rodrigo Ernesto
• Ibarra Del Valle Viviana Estephanie
• Rodríguez Domínguez Hania Yamile

Profesores:

• Donaji A. Ramirez López
• Hernán Cortez Arroyo

Grupo: 6LV2

OBJETIVOS

Objetivo general

• Monitorear la cinética enzimática de la invertasa libre en comparación con la invertasa inmovilizada con un soporte orgánico de alginato de sodio.  

Objetivos específicos

• Emplear el método DNS para la identificación de azúcares reductores.
• Inmovilizar la actividad enzima invertasa de forma libre e inmovilizada en una cinética de diez minutos.
• Usar como soporte de inmovilización perlas de alginato de sodio para la cinética inmovilizada.

INTRODUCCIÓN

La inmovilización de enzimas es un proceso en el que se confina o localiza a la enzima en una región definida del espacio, para dar lugar a formas insolubles que retienen su actividad catalítica y que pueden ser reutilizadas repetidamente (Wingard, 1972)

Posteriormente esta definición se ha ampliado a aquel proceso por el cual se restringen, completa o parcialmente, los grados de libertad de movimiento de enzimas, orgánulos, células, etc. por su unión a un soporte.
 (Mozhaev, 1987)

Se han desarrollado varias técnicas, las cuales permiten que tengan eficiencia funcional y mayor reproducibilidad por lo que son utilizadas como una alternativa, así como su uso y aplicación en muchas áreas como en la producción de alimentos, farmacéuticos, biomedicina, como biosensores en métodos analíticos, entre otras. Lo anterior ha sido de gran impacto al minimizar los costos de operación y la fácil recuperación de la enzima y la recuperación del producto.

De forma general, durante la inmovilización, las moléculas de proteína se fijan o se combinan, ya sea mediante interacciones electrostáticas o bien por enlaces químicos, con un material inerte formando una fase sólida en el medio de reacción. Los sustratos y los productos se pueden difundir entre las dos fases de tal manera que la enzima no forma parte del producto o del sustrato por lo que puede ser  recuperada y reutilizada.
(Castillo, 2005)

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Figura 1. Métodos de inmovilización de enzimas

(Mozhaev, 1987)

USOS:

El uso de cualquiera de estos métodos para la aplicación de biocatalizadores en reacciones químicas depende de varios factores tales como la naturaleza de la enzima, los reactivos participantes y las condiciones del proceso, así como los efectos del micro-ambiente y los problemas de transferencia de masa resultante de la inmovilización. 

• Método de atrapamiento el cual difiere de otros métodos de inmovilización en el aspecto en que las moléculas de la enzima están libres en solución, pero restringidas dentro del espacio intersticial de geles o membranas. La estructura del polímero de atrapamiento debe ser suficientemente estrecha para prevenir que la enzima se filtre a través de él y al mismo tiempo debe ser suficientemente dispersa para permitir al sustrato y al producto la penetración.
• Microencapsulación: En esta técnica, las enzimas están rodeadas de membranas semipermeables que permiten el paso de moléculas de sustrato y producto, pero no de enzima. Estas membranas semipermeables pueden ser permanentes (originadas por polimerización interfacial) o no permanentes (generadas por surfactantes, también llamadas “micelas reversas”). Las microcápsulas obtenidas son de forma esférica, con tamaños comprendidos entre 1 y 100 µm de diámetro. Mediante este método se pueden encapsular simultáneamente una gran variedad de enzimas, células o biomoléculas, permitiendo que se lleven a cabo determinadas reacciones que suceden en múltiples pasos.

(Delgadillo, 2006)

METODOLOGÍA

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Figura 2. Diagrama de para la elaboración de cinéticas libre e inmovilizada

RESULTADOS

Resultados del equipo Antisonantes

Cuadro 1. Resultados obtenidos de concentración de las cinéticas libre e inmovilizada con respecto al tiempo y densidad óptica del equipo altisonantes.

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Figura 3. Gráfica de generación de glucosa a partir de sacarosa mediante la transformación con invertasa producida por Saccharomyces cerevisiae del equipo altisonantes.

Resultados del equipo Ranitas

Cuadro 2. Resultados obtenidos concentración de las cinéticas libre e inmovilizada con respecto al tiempo y densidad óptica del equipo Ranitas.

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Figura 4. Gráfica de generación de glucosa a partir de sacarosa mediante la transformación con invertasa producida por Saccharomyces cerevisiae del equipo ranitas.

Resultados del equipo Prietos en aprietos

Cuadro 3. Resultados obtenidos de concentración de las cinéticas libre e inmovilizada con respecto al tiempo y densidad óptica del equipo prietos en aprietos.

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Figura 5. Gráfica de generación de glucosa a partir de sacarosa mediante la transformación con invertasa producida por Saccharomyces cerevisiae.

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