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Title: Extracción de solasodina de la especie Solanum marginatun usando β-Glucosidasa inmovilizada sobre nanopartículas magnéticas de CoFe2O4
Authors: García Colmenares, José Mauricio
metadata.dc.contributor.role: Reyes Cuellar, Julia Constanza (Director de tesis)
Keywords: Enzimas inmovilizadas
Biorreactores
Enzimas
Enzimas Inmovilizadas - Biotecnología
Maestría en Química - Tesis y disertaciones académicas
Issue Date: 2017
Publisher: Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia
Citation: García Colmenares, J. M. (2017). Extracción de Solasodina de la especie Solanum marginatun usando β-Glucosidasa inmovilizada sobre nanopartículas magnéticas de CoFe2O4. (Tesis de Maestría). Universidad Pedagógica y Tecnológica de Colombia, Tunja. http://repositorio.uptc.edu.co/handle/001/2582
Abstract: A nivel industrial, el uso de enzimas inmovilizadas simplifica el proceso y disminuye el costo económico de la producción. Se investigó el reusó de la enzima β-glucosidasa inmovilizada sobre nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto CoFe2O4 activadas con glutaraldehído, para aplicarla en la hidrólisis de extractos de solasonina, provenientes de frutos semimaduros de la especie Solanum marginatum. El trabajo se dividió en cinco capítulos. En el capítulo I, se aborda el soporte teórico del trabajo de investigación. En el capítulo II, se presenta la síntesis y caracterización de las nanopartículas magnéticas de ferrita de cobalto (CoFe2O4). Se sintetizaron tres relaciones molares de nanopartículas. Se evaluó el rendimiento de síntesis y la atracción magnética, obteniendo mejores resultados con la relación Co40Fe60. Con estas nanopartículas, en el capítulo II, se realizó el proceso de inmovilización usando como modelo la enzima bromelina. La inmovilización se efectuó covalentemente mediante puentes de glutaraldehído y nanopartículas recubiertas con quitosano. Los resultados de este capítulo se condensan en un artículo titulado: Cinética de bromelina inmovilizada sobre nanopartículas magnéticas de cobalto-hierro (CoFe2O4), enviado a la revista South African Journal of Science, el cual se encuentra en evaluación. En el capítulo III, se realizó la aplicación del sistema de inmovilización y caracterización de la enzima β-glucosidasa sobre nanopartículas magnéticas de CoFe2O4 activadas con glutaraldehído. Se evaluaron cuatro tipos de inmovilización. La β-glucosidasa tipo A presentó la mayor eficiencia de inmovilización con 84,6 ± 2,1%. La actividad catalítica de la enzima libre e inmovilizada fue determinada en 93 ±2,6 y 82 ± 2,8% respectivamente. La inmovilización tipo D presentó el porcentaje de inmovilización más bajos con 25 ±2,4%. El sistema fue optimizado bajo las siguientes condiciones: 200 mg de NPM, glutaraldehído 1M, β-glucosidasa 5,7E-5M, tiempo de inmovilización 16 horas a 60 °C. La β-glucosidasa inmovilizada puede ser reutilizada durante diez ciclos manteniendo el 52 ± 2,5% de su actividad. La caracterización de las nanopartículas CoFe2O4 (Co40Fe60) y de la β-glucosidasa se evaluó por: microscopía electrónica de transmisión (TEM-STEM), difracción de rayos X (DRX) espectroscopias FT-IR y UV-vis, voltametría cíclica (VC), voltametría de onda cuadrada (VOC) y magnetometría de muestra vibrante (VSM). En el capítulo IV, se presenta la aplicación de la β-glucosidasa inmovilizada, en la hidrólisis de solasonina para obtención de solasodina a partir de frutos semimaduros de Solanum marginatum, logrando obtener un rendimiento de 1,8-2,5% y pureza de 89,2-91,3 %. Siendo mayor cando se realiza la extracción vía hidrólisis ácida. Sin embargo, esta diferencia es superada por la β-glucosidasa inmovilizada al lograr ser reutilizada durante diez ciclos y es amigable con el entorno natural. Como aporte, se realizó la caracterización por técnicas voltamperométricas aún no reportadas en la literatura, de las NPM-CoFe2O4 y de la β-glucosidasa inmovilizada. Se modificó el proceso de extracción de solasonina, fundamentado en la formación de sales de acetato de solasodina, haciéndolo amigable con el medio ambiente.
Description: 1 recurso en línea (89 páginas) : ilustraciones color, figuras, tablas, imágenes.
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