Purificación e inmovilización de glucoamilasa por adsorción. Aplicación como sistema catalítico en procesos industriales

Abstract

El aislamiento y la purificación de una enzima de un caldo de fermentación a escala industrial es una etapa básica en los proceso biotecnológicos y suponen el mayor coste de producción. Por este motivo, en la presente memoria de investigación se exponen los resultados obtenidos en la metodología desarrollada para la purificación e inmovilización de la enzima Glucoamilasa I, así como del modelado cinético en su uso como biocatalizador inmovilizado. La producción de Glucoamilasa por Aspergiullus níger genera dos isoenzimas (Gl y GII) que poseen distinta actividad. Además de eliminar todos los componentes del caldo de fermentación es necesaria la separación selectiva de ambas isoenzimas. Por ello y haciendo un exhaustivo estudio de la composición y estructura de ambas isoenzimas se realiza una purificación por adsorción de un lecho con un soporte de intercambio iónico usando como resina el intercambiado aniónico DEAE-Toyopearl y en función de la pequeña diferencia de valores de puntos isoeléctricos de ambas isoformas se pone a punto un método basado en la influencia que ejercen las variables pH y fuerza iónica sobre la adsorción, así como las condiciones de operación que pueden afectar al conjunto del proceso (temperatura y caudal). Previamente, se ha desarrollado un diseño de experimentos que permite optimizar la concentración mediante precipitación salina de la enzima Glucoamilasa (Gl y GII) permitiendo una mayor resolución y eficacia en la adsorción selectiva de la enzima deseada (GI) sobre la resina de intercambio iónico. Las condiciones de adsorción de la isoenzima Glucoamilasa I han sido tales que permiten una inmovilización óptima sobre el soporte asegurando la máxima actividad en la hidrólisis del sustrato y manteniendo la estabilidad a largo plazo. De esta forma se ha conseguido en una sola etapa aislar, purificar e inmovilizar la enzima Glucoamilasa I de una forma selectiva, con máxima activ