Resumen

En este artículo se presentan los resultados de la evaluación, en la producción de biodiesel por etanólisis de aceite de cocina usado, de lipasa pancreática de pollo en estado de aislamiento (libres) e inmovilizada en soportes de quitosano y colágeno. Se produjeron soportes de colágeno en forma de láminas y soportes de quitosano en forma de esferas, logrando inmovilizar las lipasas en dichos soportes con actividad de lipasas cercanas a 825 U/g. El aceite de cocina usado se caracterizó de acuerdo al contenido de ácidos grados y los productos de la bioetanólisis se caracterizaron por cromatografía de gases para determinar su contenido de etil ésteres presentes en el biodiesel. El aceite usado también se transesterificó por catálisis química para comparar resultados. Se encontró que tanto el tiempo de la etanólisis enzimática como la actividad de las lipasas no fueron suficientes para alcanzar una producción de biodiesel apreciable y detectable en los equipos de análisis.

Introducción 

El biodiesel es el producto principal de la reacción de transesterificación de ácidos grasos que reacciona con alcohol en presencia de un catalizador (Vasudevan y Briggs, 2008). Los catalizadores utilizados pueden ser homogéneos (básicos o ácidos) y heterogéneos (básicos, ácidos ó enzimáticos) (Mittelbach, 1990). Dentro de los catalizadores heterogéneos se encuentran las lipasas que son enzimas que catalizan la hidrólisis de grasas y aceites (Reetz, 2002). Estos biocatalizadores presentan ventajas como: i) la posibilidad de regeneración y reutilización del residuo inmovilizado ii) gran estabilidad térmica, iii) fácil separación del producto, iv) tienen la capacidad de desplazar varios grados de selectividad hacia sus substratos, v) catalizan reacciones con un amplio rango de sustratos (Marchetti et al., 2007; Krishna, 2002). Las enzimas se caracterizan por sus diferentes pesos moleculares, los cuales oscilan entre 20-25 kDa, para la enzima Cutinasa, y de 60-65 kDa (kilo Dalton) para la enzima Candida rugosa (Cygler y Schrag, 1999). 

Las principales fuentes de lipasas son de origen microbiano, vegetal y animal. Los microorganismos como bacterias, levaduras y hongos, secretan lipasas durante su crecimiento sobre substratos orgánicos. Varios estudios muestran que se han aislado lipasas de microorganismos como Bacillus sp. (Ertugrul et al, 2007), Flavobacterium odoratum (Labuschagne et al., 1997), Mucor sp (Abbas et al., 2002), Candida rugosa (Rahman et al., 2004), lipasa pancreática porcina (Sagiroglu et al., 2004), lipasa pancreática de pollo (CPL), lipasa pancreática de pavo (TPL) (Fendri et al., 2007) y lipasa de Carica papaya (Dominguez et al., 2006). 

La inmovilización es el método más utilizado para lograr la estabilidad de las lipasas y para hacerlas más atractivas en cuanto a su uso industrial (Cowan, 1996). Dentro de los métodos para inmovilizar lipasas se incluyen los físicos como la adsorción en soportes porosos (Gao et al., 2009), enlaces covalentes en el cual un aminoácido residual de la enzima se une con sitios activos del soporte (Xie y Ning, 2009), atrapamiento de las lipasas en matriz de polímeros (sol-gel) (Noureddini et al., 2005), unión electrostática (Macario et al., 2009), y microencapsulación (Balcao et al, 1996). 

Los soportes son materiales utilizados para inmovilizar enzimas y propiciar la activación interfacial de las mismas. En la selección del soporte se deben tener en cuenta los siguientes criterios: (a) el material debe estar disponible en abundancia y a un bajo precio, (b) el proceso de inmovilización debe ser simple y garantizar la preservación de la actividad enzimática, (c) la capacidad y eficiencia de las enzimas inmovilizadas debe ser alta, y (d) el diseño del reactor con respecto al mecanismo utilizado por el biocatalizador debe ser simple (Cifuentes y Rojas, 2005). Además, el soporte debe ser insoluble en la solución de reacción, tener alta estabilidad mecánica, excelente capacidad de difusión y resistente al ataque de otros organismos (Leenen et al., 1996). 

Dentro de los soportes empleados en inmovilización se encuentran el colágeno y el quitosano. El colágeno es un biomaterial potencialmente útil en medicina, e

• Materias:Biodiésel Fabricación de productos químicos Bioetanol Catálisis Catalizadores Productos químicos Etanol
• Subjects:Biodiesel Chemical manufacturing Bioethanol Catalysis Catalysts Chemicals Ethanol
• Palabras claves:lipasa pancreática de pollo, colágeno, quitosano, biodiesel
• Keywords:Pancreatic chicken lipase, collagen, chitosan, biodiesel