Inmovilizavion enzimatica

INMOVILIZAVION ENZIMATICA

La inmovilización de enzimas permite una mejora significativa de su estabilidad, lo que hace posible su empleo
en la producción industrial de productos químicos, farmacéuticos, alimentos; en el tratamiento de residuos; en el
Diagnóstico y tratamiento de enfermedades, y otras muchas aplicaciones. En esta revisión se analizan los diferentes
Métodos de inmovilizaciónde enzimas, y el efecto sobre las propiedades catalíticas y la estabilidad de los biocatalizadores
Obtenidos.

Sistemas con enzimas inmovilizadas
Ventajas:
- se puede reutilizar la enzima
- -no requiere proceso de recuperación y separación de la enzima del producto.
- -puede proveer un ambiente más adecuado para la actividad catalítica de la enzima.
- la pureza delproducto generalmente es mejor.
- los problemas de disposición de efluentes son menores.
-
Desventajas:
- puede haber drenado de la enzima a la solución
- limitaciones significativas por restricciones a la transferencia de masa
- la actividad y la estabilidad de la enzima se puede reducir
- no se pueden controlar las condiciones en el microambiente que rodea a la enzimaQuímicos físicos

- Unión covalente
- Entrecruzamiento (cross-linking)
- Absorción
- Retención (atrapamiento)
- Microencapsulacion

Métodos de inmovilización:

- Inmovilización en superficie
- Inmovilización por retención: La enzima queda atrapada en un espacio pequeño: matriz polimérica membrana (micro-encapsulación).Matrices poliméricas utilizadas:alginato de Ca; agar; carragenatos; poliacrilamida y colágeno.
- Algunas matrices sólidas también pueden emplearse, adsorbiendo la enzima en la superficie interna de la matriz: CA; cerámica porosa; tierras diatomeas. La matriz puede quedar en forma de partícula, membrana o fibra.

- Membranas: semipermeables para retener moléculas de alto peso molecular (enzimas) y dejar pasar moléculasde bajo peso molecular (substrato y productos); ej.: nylon, celulosa, polisulfona y poliacrilato. Microencapsulación: es una forma especial de inmovilización por membrana. Se forman esferas microscópicas encerradas en una membrana que contiene la solución de enzima. La membrana puede ser polimérica o una fase interfacial enriquecida que se forma alrededor de la microgota.
- Adsorción
-Unión covalente adsorción: unión de la enzima a partículas utilizadas como soporte por fuerzas de interacción física (débiles).
- El sitio activo no se altera y la actividad catalítica es la misma que en solución pero se desorbe fácil a la solución, puede estabilizarse por cross-linking con glutaraldehido si no pierde actividad en el procesos soportes: Al2O3, SiO2, vidrios porosos, CA,cerámicos, tierras diatomeas, arcillas, celulosa, almidón, resinas de Unión covalente: retención de la enzima sobre un soporte sólido por formación de una unión covalente a través de grupos funcionales como NH2, COOH, OH, SH. La unión no debe ser en el sitio activo.

- El Cross-linking de la moléculas de enzima y/o con glutaraldehido forman agregados insolubles que pueden perder considerableactividad y tener problemas de difusión importantes.

Criterios a considerar para elegir el método de inmovilización:

- La capacidad de retención de la enzima del soporte, que es función de su carga, porosidad, grupos funcionales e hidrofobicidad.
- La conservación de la actividad y estabilidad de la enzima. Depende del microambiente que se genere por la inmovilización.

Algunasopciones para contrarrestar las desventajas de la inmovilización:

- Utilizar membranas de corte molecular que permita pasar moléculas de menor PM reduce el drenado de enzima
- Trabajar con partículas o cápsulas de menor diámetro #reduce las limitaciones difusionales que pueden ser importantes fundamentalmente porque algunos sustratos son moléculas grandes y hay problemas estéricos....