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Optimización del medio de crecimiento de Mucor sp para la producción de ureasa y su posterior inmovilización enzimática

Abstract:

La ureasa es un tipo de metaloenzima hexamérica que depende de dos iones de níquel por subunidad e hidroliza la urea para producir amoniaco y carbamato. El último compuesto se hidroliza espontáneamente para formar ácido carbónico y otra molécula de amoníaco. Las aplicaciones de esta enzima son variadas, se la utiliza para la determinación total de urea en la sangre y orina, en la industria vinícola, para la eliminación de la urea durante la diálisis, y se la emplea como controlador del pH. El objetivo del presente trabajo consistió en optimizar el medio de crecimiento de un hongo filamentoso Mucor sp para la producción y la inmovilización de ureasa. Se empleó un diseño experimental de superficie de respuesta 2k rotacional donde se evaluaron las variables: pH y concentración de níquel para la optimización del medio de crecimiento del hongo, % glutaraldehído y tiempo para la inmovilización de la ureasa. La actividad enzimática fue la variable de respuesta. Los mejores resultados de este diseño se obtuvieron a Ph 6.65 y concentración de Ni2+ 0.044 g/L. Estas condiciones produjeron una actividad enzimática teórica de 0.213 U/mL. Al llevar a cabo los experimentos con los parámetros óptimos, el valor experimental de la actividad enzimática fue de 0.2209 U/mL; en cuanto a la enzima inmovilizada la concentración de glutaraldehído y el tiempo de activación óptimos fueron de 1.37% y 81.31 minutos, respectivamente y una actividad teórica de 1.3107 U/mL y al llevar cabo el experimento con los parámetros óptimos la actividad enzimática fue de 1.239 U/mL. Además, se evaluaron las constantes cinéticas Km y Vmax tanto de la enzima libre como de la enzima inmovilizada mediante el método de Lineweaver- Burk. La Km de la enzima inmovilizada resultó de 1.42 en comparación con 8.04 de la enzima libre. Este resultado indica que existe gran afinidad del sustrato por el sitio activo de la enzima ureasa.