Separación de bromelina por flotación acuosa de dos fases

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Ciencia y tecnología de la separación[pic 2]

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Separación de bromelina por flotación acuosa de dos fases

Swapnil V. Pakhale a, Mangesh D. Vetal a y Virendra K. Rathod a

a Departamento de Ingeniería Química, Instituto de Tecnología Química, Matunga (E), Mumbai, India

Versión aceptada del autor publicada en línea: 05 de noviembre de 2012 Publicado en línea: 14 de marzo de 2013.

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Ciencia y tecnología de la separación48: 984–989, 2013 Derechos de autor Ⓒ Taylor & Francis Group, LLC[pic 5]

ISSN: 0149-6395 imprimir= 1520-5754 en línea DOI: 10.1080 / 01496395.2012.712596

Separación de bromelina por flotación acuosa de dos fases

Swapnil V. Pakhale, Mangesh D. Vetal y Virendra K. Rathod Departamento de Ingeniería Química, Instituto de Tecnología Química, Matunga (E), Bombay, India

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Se estudia el sistema de flotación acuosa de dos fases (ATPF) de polietilenglicol (PEG) y fosfato de potasio para la separación y purificación parcial de la bromelina de la piña. (Annanus comosus L. Merryl). Se estudió el efecto del peso molecular de PEG (1500-20000), la concentración de componentes formadores de fase (PEG 12-18% p / py fosfato de potasio 14-20% p / p), el pH del sistema, la tasa de flujo de nitrógeno y el tiempo de flotación. y se obtuvieron las condiciones óptimas para ATPF. En condiciones óptimas del sistema, es decir, 14% p / p de PEG 1500, 18% p / p de fosfato de potasio, 80 ml / min de caudal de nitrógeno y pH 7, se obtuvieron un rendimiento máximo de 91,47% y un pliegue de purificación de 4,26. Se descubrió que el ATPF es una técnica eficaz para la purificación de la bromelina de la piña con un rendimiento de extracción y un doblez de purificación más altos en comparación con la extracción acuosa de dos fases (ATPE).

potenciador de la absorción de antibióticos, antiulceroso, analgésico de la sinusitis, anticanceroso y en el tratamiento del edema pulmonar (3). Se han informado varias técnicas en la literatura para la separación de la bromelina de la piña. La bromelina se ha purificado mediante precipitación y cromatografía en columna con un pliegue de purificación de 2,8 en comparación con una muestra comercial (4). La purificación de bromelina se ha llevado a cabo empleando extracción acuosa en dos fases (ATPS) con un rendimiento porcentual del 89,5% y una purificación de 2,8 veces (5). Del mismo modo, Rabelo et al. estudió el sistema de extracción acuosa de dos fases (ATPS) con copolímeros de bloque PEO – PPO– PEO por extracción y purificación de bromelina. El porcentaje de rendimiento y purificación de

                 la bromelina se encontró en 79,5 y 1,25, respectivamente (6).

Palabras clave flotación acuosa de dos fases (ATPF); bromelina; fruta de piña; polietilenglicol (PEG)

INTRODUCCIÓN

El selectivo La separación de biomoléculas del caldo de fermentación o de las fuentes vegetales es engorrosa y costosa, debido a su baja concentración y presencia de biosimilares en la misma solución (1). Las enzimas proteolíticas son biomoléculas ampliamente exploradas debido a su amplio reconocimiento en la industria alimentaria y farmacéutica. La tecnología de fermentación y las fuentes naturales son los abundantes tesoros para la producción de enzimas proteolíticas. Las fuentes naturales como la papaya y la piña son fuentes ampliamente exploradas para las enzimas proteolíticas.

La bromelina es un término colectivo utilizado para las proteasas que se encuentran como una glicoproteína de la planta de la piña (Ananas comosus L. Merryl), así como en géneros relacionados de las bromeliáceas (2). La bromelina derivada del tallo se conoce como bromelina del tallo (EC 3.4.22.32) y de la fruta se conoce como bromelina de la fruta (EC 3.4.22.33). Se ha demostrado que la bromelina tiene diversas actividades biológicas que incluyen antiinflamatorio, relajante del músculo liso, relajante del músculo esquelético, inhibidor de la agregación plaquetaria sanguínea,

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Recibido el 20 de enero de 2012; aceptado el 12 de julio de 2012.

Dirección de correspondencia a VK Rathod, Departamento de Ingeniería Química, Instituto de Tecnología Química, NP Marg, Matunga (E), Mumbai 400019, India. Tel .: 91-22-33612020; Fax: 91-22-33611020. Correo electrónico:vk.rathod@ictmumbai.edu.in

La extracción micelar inversa (RME) también se ha utilizado como un proceso de extracción y purificación de la bromelina de la fruta (7). Las técnicas convencionales como precipitación, separación por membranas (8) y cromatografía en columna

(9) utilizados para la recuperación de productos biológicos no solo son costosos sino que también dan como resultado un rendimiento menor. Se han desarrollado varias estrategias para la extracción y purificación de bromelina, pero un método eficaz y económicamente viable para la producción comercial de bromelina sigue siendo un desafío (10). Nuevas técnicas como ATPS pueden proporcionar una alternativa para la separación de bromelina. Sin embargo, requiere una alta mezcla para proporcionar una mayor transferencia de masa, lo que da como resultado un desarrollo de mayores fuerzas de cizallamiento que dan como resultado la degradación de la enzima. Recientemente, se ha desarrollado una nueva técnica combinando ATPS con sublación de solventes conocida como flotación acuosa de dos fases (ATPF) (11). En ATPF, la separación se basa en la sublación del solvente donde tiene lugar la adsorción de moléculas tensioactivas en la superficie de las burbujas de gas que flotan a la fase superior (fase polimérica), y la burbuja se disuelve en ella con la liberación de la molécula. La sublación de disolvente se utiliza como modo de transferencia de masa en un sistema ATPS (11). En comparación con el ATPS, el ATPF proporciona un coeficiente de concentración más alto y tiene muchas ventajas sobre los métodos convencionales, como una mejor eficiencia de separación, una operación más simple y condiciones más suaves (11). En ATPF, tres operaciones importantes como clarificación, concentración y purificación parcial se pueden integrar en un solo paso (12). El ATPF proporciona un coeficiente de concentración más alto y tiene muchas ventajas sobre los métodos convencionales, como una mejor eficiencia de separación, una operación más simple y condiciones más suaves (11). En ATPF, tres operaciones importantes como clarificación, concentración y purificación parcial se pueden integrar en un solo paso (12). El ATPF proporciona un coeficiente de concentración más alto y tiene muchas ventajas sobre los métodos convencionales, como una mejor eficiencia de separación, una operación más simple y condiciones más suaves (11). En ATPF, tres operaciones importantes como clarificación, concentración y purificación parcial se pueden integrar en un solo paso (12).

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