Hidrólisis de sacarosa por invertasa de Saccharomyces cerevisiae inmovilizada sobre nanopartícul...

Hidrólisis de sacarosa por invertasa de Saccharomyces cerevisiae inmovilizada sobre nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto, manuscrito. Sapalú Esquina S. P.

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Hidrólisis de sacarosa por invertasa de Saccharomyces cerevisiae inmovilizada sobre nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto por Mind Map: Hidrólisis de sacarosa por invertasa de Saccharomyces  cerevisiae inmovilizada sobre nanopartículas  magnéticas de ferrita de cobalto

1. MATERIALES

1.1. Se empleó sulfato de hierro heptahidratado (95.5%)

1.2. sulfato de cobalto heptahidratado (97%)

1.3. hidróxido de sodio (97%

1.4. Etilenglicol (99%)

1.5. acetato de sodio anhidro (99%)

1.6. ácido acético (99.7%)

1.7. glutaraldehído (25%)

1.8. ácido-3,5-dinitrosalicílico (98%)

1.9. tartrato de sodioy potasio (99%)

1.10. Quitosano (98%)

1.11. enzima β-D-fructofuranosidasa

1.12. síntesis de nanopartículas Co50Fe50 preparado en soluciones de 0.040M y 0.036M de CoSO4.7H2O y FeSO4.7H2O, en etilenglicol.

2. METODOLOGÍA

2.1. soluciones preparadas con agua tipo I obtenida de un Q-millipore de conductividad 0.05 μS

2.2. Síntesis de NPM-CoFe2O4

2.3. Recubrimiento con quitosano a las NPM-CoFe2O4 y activación con glutaraldehído

2.4. Inmovilización de la β-D-fructofuranosidasa sobre NPM-Q activadas

2.5. Determinación de pH y temperatura óptimos de la β-Dfructofuranosidasa

2.6. Caracterización de las NPM-CoFe2O4 y NPM-BFR

2.7. Determinación de la actividad enzimática de β-Dfructofuranosidasa libre e inmovilizada

3. RESULTADOS

3.1. Difracción de Rayos X (DRX)

3.1.1. presencia de siete picos característicos en los índices de Miller y distancias interplanares.

3.1.2. Patrones de referencia de COD para la ferrita de cobalto

3.2. Magnetometría de Muestra Vibrante

3.2.1. . Curva de magnetización en función del campo magnético externo de las NPM-CoFe2O4

3.3. Microscopía electrónica de barrido

3.3.1. Micrografía SEM a magnificación de 20.00 KX de las NPM-CoFe2O4

3.4. Microscopía electrónica de transmisión

3.4.1. Micrografía TEM a magnificación de 100.00 KX de las NPM-CoFe2O

3.4.2. Distribución de tamaño de las NPM-CoFe2O

3.5. Espectroscopia infrarroja (FTIR)

3.5.1. Espectro infrarrojo de las NPM-CoFe2O4 (

3.6. Determinación de la relación óptima soporte/activador

3.7. Evaluación de la actividad enzimática

3.8. Reutilización de la β-D-fructofuranosidasa inmovilizada

3.9. pH y temperatura óptimos

3.9.1. pH óptimo de la β-D-fructofuranosidasa libre e inmovilizada

3.9.2. Temperaturas óptimas de la β-D-fructofuranosidasa libre e inmovilizada

3.10. Parámetros cinéticos

4. DISCUSIÓN

4.1. Difracción de Rayos X (DRX)

4.1.1. la presencia de siete picos característicos los cuales corresponden a los siguientes índices de Miller y distancias interplanares

4.1.1.1. El material obtenido cristalizó en un sistema cúbico centrado en las caras

4.1.1.2. La reflexión del pico más intenso corresponde a la orientación cristalográfica del plano asignada a la formación del sistema cubico tipo espinela inversa

4.1.2. Patrones de referencia de COD para la ferrita de cobalto

4.1.2.1. Los nanocristales de ferrita de cobalto (CoFe2O4) se formaron en un porcentaje de 54.6% y adicionalmente se formaron cristales de tenardita (Na2SO4) en un 29.7%

4.2. Magnetometría de Muestra Vibrante

4.2.1. se aplicó un campo magnético de sentido opuesto al anterior para anular la magnetización remanente. La magnitud de este campo aplicado es conocida como coercividad o campo coercitivo (Hc) y fue de 53.78 kAm/m.

4.3. Microscopía electrónica de barrido

4.3.1. Se obtuvo gránulos de forma irregular formados por aglomerados de nanopartículas. Este comportamiento es debido a la relación superficie/volumen, por lo cual las NPM-CoFe2O4 tienden a aglomerarse para minimizar la energía superficial total del sistema

4.4. Microscopía electrónica de transmisión

4.4.1. Se observan gránulos de forma esférica y aglomerados de nanopartículas de forma irregular. A partir del análisis de 50 nanopartículas

4.5. Espectroscopia infrarroja (FTIR)

4.5.1. El espectro IR de las NPM-BFR (Figura 7b) presenta las bandas características de los grupos tetraédricos y octaédricos de la CoFe2O4 y nuevas señales.

4.6. pH y temperatura óptimos

4.6.1. A partir del máximo de conversión de sacarosa se determinó que para la enzima libre el pH óptimo es de 4.5 y para la enzima inmovilizada es de 5.0, ya que éste se desplazó ligeramente hacia una región menos ácida. E

4.6.2. or máximo de conversión de sacarosa para las enzimas libre e inmovilizada ocurrió a la temperatura óptima de 50°C.

4.7. Determinación de la relación óptima soporte/activador

4.7.1. La inmovilización de la β-D-fructofuranosidasa sobre NPM-CoFe2O4 alcanza un mayor rendimiento (64.16%) cuando se emplea quitosano al 0.2% y glutaraldehído al 2%, por tanto, el ensayo Tipo II se seleccionó para obtener las NPM-BFR.

4.8. Parámetros cinéticos

4.8.1. La β-D-fructofuranosidasa inmovilizada sobre NPM-CoFe2O4 presentó intercepto en eje de las ordenadas en 0.8396 y en el eje de las abscisas en - 2.1751.

4.9. Reutilización de la β-D-fructofuranosidasa inmovilizada

4.9.1. La actividad cuantificada en el primer ciclo se estableció como 100%, en el segundo y tercer ciclo se conserva un porcentaje de actividad del 95.89 y 91.79%, respectivamente.

4.10. Evaluación de la actividad enzimática

4.10.1. Por medio de la prueba de comparaciones múltiples se demostró que los datos son homocedásticos (P = 0.779)

5. CONCLUSIONES

5.1. Se encontraron diferencias significativas (P < 0.05) entre las medias de la actividad enzimática de la β-D-fructofuranosidasa tanto libre como inmovilizada.

5.2. Esta reducción de la afinidad es debida a los cambios estructurales inducidos por el proceso de inmovilización, lo que disminuye la accesibilidad de las moléculas de sacarosa al sitio activo de la β-D-fructofuranosidasa.

6. BIBLIOGRAFÍA

6.1. Akgöl, S.; Kaçar, Y.; Denizli, A.; and Arca, M, Y. 2001. Hydrolysis of sucrose by invertase immobilized onto novel magnetic polyvinylalcohol microspheres. Food Chem., 74(3): 281–288. Redirecting

6.2. Romero Vargas G. A., Reyes Cuellar J. C. Hidrólisis de sacarosa por invertasa de Saccharomyces cerevisiae inmovilizada sobre nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto.

6.3. Ahmad, S.; Anwar, A.; and Saleemuddin, M. 2001. Immobilization and stabilization of invertase on Cajanus cajan lectin support. Bioresour. Technol., 79(2): 121–127. Redirecting