Optimización del proceso de extracción de fibroína a partir del capullo de gusano de seda Bombyx Mori

Optimization of the fibroin extraction process from Bombyx Mori silkworm cocoon

En el presente trabajo se realizó un estudio estadístico para optimizar el rendimiento del proceso de extracción de fibroína del capullo del gusano de seda Bombyx Mori, también conocido como desgomado, en el cual la fibroína y la sericina, componentes que conforman la estructura del capullo, son separadas utilizando soluciones acuosas de carbonato de sodio (Na₂CO₃); el estudio en cuestión se hizo mediante un diseño experimental 2³ con dos puntos centrales, para ello, los factores seleccionados fueron la temperatura, la relación Na₂CO₃/Capullos y el tiempo de extracción. La significativa estadística de estos factores fue estudiada mediante análisis de varianza (ANOVA). De acuerdo con los resultados, el proceso de extracción depende principalmente del tiempo de extracción (p = 0,009) y la temperatura de trabajo (p = 0,0112), obteniéndose bajo las condiciones óptimas de extracción un promedio de 74,76% de fibroína del capullo. Finalmente, la muestra obtenida bajo las mejores condiciones se caracterizó por medio de análisis Infrarrojo por Transformada de Fourier (FTIR) y por análisis termogravimétrico (TGA) con el fin de tener la base del material obtenido para posibles aplicaciones biomédicas.

INTRODUCCIÓN

La fibroína es una proteína secretada por varias especies de gusanos de seda de la familia Bobyx Mori para fabricar sus capullos, en este proceso, el gusano de seda produce dicha proteína desde su glándula posterior, luego, para mantener el capullo unido, el gusano de seda produce sericina desde su glándulas media y anterior [1]. En el capullo, la fibroína es el principal constituyente, y equivale a un porcentaje entre 70-80% de la masa del mismo, el resto de la masa del capullo corresponde a la sericina, la cual funciona como adhesivo en el capullo y mantiene unida toda su estructura [1,2].

La fibroína está compuesta principalmente por la secuencia de aminoácidos glicina-alanina-glicina- alanina-glicina-serina (Gly-Ala-Gly-Ala-Gly-Ser), siendo dichos aminoácidos aproximadamente el 85% del total de esta proteína [1]. Como material, la fibroína tiene diversas aplicaciones, las cuales pueden abarcar desde la industria textil [3], hasta las aplicaciones biomédicas [4-6], en las cuales se aprovechan las propiedades mecánicas y de biocompatibilidad para la construcción de plataformas de crecimiento celular [7-9], en la Ingeniería de Tejidos (IT) [10-12], como liberadores de medicamentos [13,14] y como materiales aptos para el contacto con sangre [15,16].