Recubrimiento de fibras naturales con partículas magnéticas para la inmovilización de enzimas

Abstract

En este trabajo se recubrieron fibras naturales de Guadua Angustifolia Kunth con partículas magnéticas de magnetita para la inmovilización de la enzima lipasa de Candida Rugosa. La fibra de Guadua Angustifolia Kunth se sometió a un tratamiento con hidróxido de sodio para modificar su superficie y de esta manera mejorar el recubrimiento con magnetita. Para el recubrimiento de las fibras naturales con magnetita se utilizó el método de co-precipitación in-situ de Fe+2 y Fe+3, utilizándose dos tipos de soluciones alcalinas (NaOH ó NH4OH). Los análisis de absorción atómica (A.A) y de magnetización (VSM) permitieron determinar la cantidad de hierro presente en los materiales elaborados en las diferentes síntesis, mostrándose un mayor contenido de hierro en las fibras sometidas al pretratamiento con hidróxido de sodio y a la síntesis realizada con NaOH, siendo esto corroborado con los análisis de magnetización. Además por medio de difracción de rayos x (XRD) se pudo determinar que el hierro presente en estos materiales se debía a la presencia de magnetita. Luego de depositar la magnetita en la superficie de las fibras, los materiales se sometieron a un recubrimiento con óxido de silicio el cual se realizo por medio de la metodología sol-gel. Posteriormente, para garantizar la inmovilización de la lipasa de Cándida Rugosa, el material fue funcionalizado con aminopropiltrimetoxisilano (APTS) y glutaraldehído el cual sirve como agente de acoplamiento para poder inmovilizar covalentemente la enzima lipasa de Candida Rugosa sobre este tipo de fibras naturales. El contenido total de proteína se evaluó mediante el método de Biuret encontrándose un 3.7 % de enzima inmovilizada. La evaluación de la actividad enzimática se realizó mediante una reacción de esterificación de ácido oleico utilizando la enzima inmovilizada en las fibras lo que sugiere que el material es potencialmente aplicable a estos procesos biocatalíticos (Texto tomado de la fuente)

In this work Angustifolia Kunth bamboo fibers were covered with magnetite nanoparticles for immobilizing the lipase from Candida Rugosa enzyme. Angustifolia Kunth bamboo fibers underwent a sodium hydroxide treatment to modify its surface and to improve the coating magnetite. For natural fibers coated with magnetite method of co-precipitation in-situ Fe+2 and Fe+3 was used, using two types of alkaline solutions (NaOH or NH4OH). Atomic absorption analyzes (AA) and magnetization (VSM) allowed to determine the amount of iron present in the material produced in the different synthesis, showing higher iron content in the fibers subjected to the pretreatment with sodium hydroxide and the synthesis carried with NaOH, this being corroborated by the analysis of magnetization. Besides using x-ray diffraction (XRD), it was determined that the iron present in these materials was due to the presence of magnetite. After depositing the magnetite in the surface of the fibers, the material is subjected to a silicon oxide coating which is conducted through the sol-gel method. Then, to ensure the immobilization of the lipase of Candida rugosa, the material was functionalized with aminopropyltrimethoxysilane (APTS) and glutaraldehyde which serves as a coupling agent in order to covalently immobilize the enzyme Lipase from Candida Rugosa on such natural fibers. The total protein content was assessed by the Biuret method, being 3.7% of immobilized enzyme. The assessment of enzymatic activity was accomplished by an esterification reaction of oleic acid using the enzyme-immobilized fibers which suggests that the material is potentially applicable to these biocatalytic processes