ingenierio quimico

Objetivo:
Comparar el efecto de la inmovilización sobre la actividad catalítica de la enzima α-amilasa.
Introducción:
En los últimos años, la biotecnología ha experimentado grandes avances y, paralelamente sus
aplicaciones industriales en la obtención de productos químicos, en la industria alimentaria y
farmacéutica. Los procesos catalizados por enzimas en la industria son cada día másnumerosos, ya que
presentan una serie de ventajas frente a los catalizadores convencionales no biológicos:
Presentan una gran actividad catalítica; Muestran una gran especificidad de sustrato (incluso
estereoselectividad y regioespecificidad); Son muy activos a temperatura ambiente y presión
atmosférica.
A pesar de estas claras ventajas, el empleo de enzimas no se ha generalizado en los procesosquímicos
industriales debido a que la mayoría de las enzimas no son estables en las condiciones de trabajo. Por
otra parte al ser solubles en agua, su separación de los sustratos y productos es difícil, y por tanto, no se
pueden reutilizar.
Con la inmovilización de las enzimas se han podido superar estos últimos inconvenientes, permitiendo
que el proceso biotecnológico sea económicamenterentable.
Aspectos generales sobre la inmovilización de enzimas
La inmovilización de enzimas es un proceso en el que se confina o localiza a la enzima en una región
definida del espacio, para dar lugar a formas insolubles que retienen su actividad catalítica y que pueden
ser reutilizadas repetidamente. Posteriormente esta definición se ha ampliado a aquel proceso por el
cual se restringen,completa o parcialmente, los grados de libertad de movimiento de enzimas,
orgánulos, células, etc. por su unión a un soporte.
Como ventajas del empleo de enzimas inmovilizadas podemos destacar:
 El aumento de la estabilidad de la enzima;
 La posible reutilización del derivado, por lo que disminuyen los costes del proceso.
 Desarrollo de sistemas continuos.
 La posibilidad de diseñar un reactorenzimático de fácil manejo y control, adaptado a la
aplicación de la enzima inmovilizada.
Los principales inconvenientes del proceso de inmovilización son:
 La alteración de la conformación de la enzima respecto de su estado nativo.
 La gran heterogeneidad del sistema enzima-soporte donde pueden existir distintas fracciones de
proteínas inmovilizadas con un diferente número de uniones alsoporte.
 Siempre suele haber una pérdida de actividad de la enzima durante la movilización.
 Costos adicionales de inmovilización.
 Restricciones difusionales.

En general, los métodos de inmovilización se suelen clasificar en dos grandes categorías1: Retención
física (figura 1) y Unión química (figura.2).
Métodos de inmovilización de enzimas por retención física
Atrapamiento
Consisteen la retención física de la enzima en las cavidades interiores de una matriz sólida porosa
constituida generalmente por prepolímeros fotoentrucruzables o polímeros del tipo poliacrilamida,
colágeno, alginato, carraginato o resinas de poliuretano. El proceso de inmovilización se lleva a cabo
mediante la suspensión de la enzima en una solución del monómero. Seguidamente se inicia lapolimerización por un cambio de temperatura o mediante la adición de un reactivo químico.
El atrapamiento puede ser en geles o en fibras, que suelen ser más resistentes que los geles. En el
primer caso, la enzima queda atrapada en el interior de un gel, mientras que en el segundo caso la
enzima se encuentra ocluida dentro de las microcavidades de una fibra sintética.

Figura. 1
Inclusión en membranasDividida en dos tipos:
- Microencapsulación: En esta técnica, las enzimas están rodeadas de membranas semipermeables que
permiten el paso de moléculas de sustrato y producto, pero no de enzima. Estas membranas
semipermeables pueden ser permanentes (originadas por polimerización interfacial) o no permanentes
(generadas por surfactantes, también llamadas “micelas reversas”). Las microcápsulas...