Revista: | Revista colombiana de biotecnología |
Base de datos: | PERIÓDICA |
Número de sistema: | 000394166 |
ISSN: | 0123-3475 |
Autors: | Cutiño Avila, Bessy1 Gil Pradas, Dayrom1 Aragón Abreu, Carlos2 Fernández Marrero, Yunie3 Hernández de la Torre, Martha2 Salas Sarduy, Emir1 Chávez Planes, María de los Angeles1 Guisán Seijas, José Manuel Díaz Brito, Joaquín1 Monte Martínez, Alberto del1 |
Institucions: | 1Universidad de La Habana, Facultad de Biología, La Habana. Cuba 2Universidad de Ciego de Avila, Centro de Bioplantas, Ciego de Avila. Cuba 3Centro de Inmunología Molecular, La Habana. Cuba |
Any: | 2014 |
Període: | Jul |
Volum: | 16 |
Número: | 1 |
Paginació: | 19-28 |
País: | Colombia |
Idioma: | Inglés |
Tipo de documento: | Artículo |
Enfoque: | Experimental, aplicado |
Resumen en español | Las enzimas inmovilizadas han sido ampliamente utilizadas en las industrias Alimentaria, Agroquímica, Farmacéutica y Biotecnológica. La inmovilización de proteínas es, probablemente, la tecnología más empleada para elevar la estabilidad operacional de estas moléculas. La bromelina (Ananas comosus) y la papaína (Carica papaya) son cisteín proteasas extensamente usadas como biocatalizadores inmovilizados con disímiles aplicaciones en la terapéutica, resolución de mezclas racémicas, cromatografía de afinidad, entre otros escenarios industriales. El objetivo del presente trabajo fue optimizar la inmovilización covalente de las enzimas bromelina y papaína a través de la estrategia de diseño racional de derivados inmovilizados (RDID) y el programa RDID1.0. Se predijo la cantidad máxima de proteína a inmovilizar, el pH óptimo de inmovilización (en términos de retención de la actividad funcional), la configuración más probable del derivado inmovilizado y la probabilidad de enlazamiento covalente multipuntual. Como soporte de inmovilización de empleó Glioxil-Sepharose CL 4B. La precisión de las predicciones llevadas a cabo con el programa RDID1.0 fue validada comparando con los resultados experimentales obtenidos. Los derivados inmovilizados de bromelina y papaína mostraron características deseadas para la biocatálisis a nivel industrial, tales como: elevada estabilidad al pH reteniendo el 95% y 100% de actividad residual a pH 7.0 y 8.0, para la bromelina y la papaína, respectivamente; una elevada estabilidad térmica con la retención del 90% de actividad residual a 30 °C para ambas enzimas; al pH de inmovilización óptimo la configuración obtenida es catalíticamente competente; y la carga de ligando alcanzada asegura la disminución de las restricciones difusionales |
Resumen en inglés | Enzymes as immobilized derivatives have been widely used in Food, Agrochemical, Pharmaceutical and Biotechnological industries. Protein immobilization is probably the most used technology to improve the operational stability of these molecules. Bromelain (Ananas comosus) and papain (Carica papaya) are cystein proteases extensively used as immobilized biocatalyst with several applications in therapeutics, racemic mixtures resolution, affinity chromatography and others industrial scenarios. The aim of this work was to optimize the covalent immobilization of bromelain and papain via rational design of immobilized derivatives strategy (RDID) and RDID1.0 program. Were determined the maximum protein quantity to immobilize, the optimum immobilization pH (in terms of functional activity retention), was predicted the most probable configuration of the immobilized derivative and the probabilities of multipoint covalent attachment. As support material was used Glyoxyl-Sepharose CL 4B. The accuracy of RDID1.0 program´s prediction was demonstrated comparing with experimental results. Bromelain and papain immobilized derivatives showed desired characteristics for industrial biocatalysis, such as: elevate pH stability retaining 95% and 100% residual activity at pH 7.0 and 8.0, for bromelain and papain, respectively; high thermal stability at 30 °C retaining 90% residual activity for both immobilized enzymes; a catalytic configuration bonded by immobilization at optimal pH; and the ligand load achieve ensure the minimization of diffusional restrictions |
Disciplines | Biología, Química, Ciencias de la computación |
Paraules clau: | Botánica, Bioquímica, Biotecnología, Bromelina, Ananas comosus, Papaína, Carica papaya, Inmovilización covalente |
Keyword: | Biology, Chemistry, Computer science, Botany, Biochemistry, Biotechnology, Bromelain, Ananas comosus, Papain, Carica papaya, Covalent immobilization |
Text complet: | Texto completo (Ver PDF) |