Hidrólisis enzimática del aceite de Bactris guineensis con fracciones del látex de Carica papaya: estudio del efecto de la temperatura, ph y concentración del sustrato
Palabras clave:
Ácidos grasos, Actividad lipolítica, Bioconversión, Lipasas vegetales
Resumen
Las lipasas de Carica papaya son biocatalizadores con potencial para la bioconversión de lípidos. Esta investigación estudió la actividad lipolítica (AL) de las fracciones cruda (P3) y libre de proteasas (CPL-p) del látex de C. papaya sobre el aceite de corozo Bactris guineensis. El látex y el aceite se obtuvieron de residuos agroindustriales. Un diseño central compuesto permitió establecer el efecto de la temperatura (T) y el pH sobre la AL de P3 y CPL-p; también se determinó la estabilidad térmica, del pH y los parámetros cinéticos. La AL máxima fue 722,43 ± 1,92 U/g (T= 40°C y pH= 9) y 518,65 ± 4,70 U/g (T = 54°C y pH= 8) para P3 y CPL-p, respectivamente. P3 presentó mayor afinidad (KM = 1,3x104 ± 1,3x103 µM y Vmax = 18,66 ± 0,47 µmol/min) en comparación con CPL-p (KM = 2,6x104 ± 1,1x103 µM y Vmax = 16,58 ± 0,08 µmol/min); y mayor eficiencia en la hidrólisis, debido al alto contenido de ácidos grasos de cadena mediana (láurico y mirístico > 80%). Se concluye, que P3 es un biocatalizador eficiente para la bioconversión del aceite de corozo, demostrando que los residuos de estos frutos son recursos valorizables para sus cadenas productivas.
Descargas
Los datos de descargas todavía no están disponibles.
Referencias bibliográficas
[1] POLO, L., FONTALVO, M. y MENDOZA, D. Producción de biodiesel mediante transesterificación enzimática de aceite extraído de residuos de la industria de alimentos. Prospectiva, 16(1), 2018, p. 26-33, DOI: 10.15665/rp.v16i1.1164.
[2] DAYRIT, F.M. The properties of lauric acid and their significance in coconut oil. JAOCS, 92(1), 2015, p. 1-15, DOI: 10.1007/s11746-014-2562-7.
[3] MCCARTY, M.F. and DINICOLANTONIO, J.J. Lauric acid rich medium chain triglycerides can substitute for other oils in cooking applications and may have limited pathogenicity. Open heart, 3(2), 2016, p. 1–5, DOI: 10.1136/openhrt-2016-000467.
[4] KABARA, J.J. et al. Fatty acids and derivatives as antimicrobial agents. Antimicrobial agents and chemotherapy, 2(1), 1972, p. 23-28, DOI: 10.1128/aac.2.1.23.
[5] SARUP, R., SINGH, T. and PANDEY, A. En: Advances in enzyme technology. Microbial enzymes-an overview. 1 ed. Reino Unido: Elsevier, 2019, p. 1-40.
[6] ABDELKAFI, S. et al. Carica papaya lipase: A naturally immobilized enzyme with interesting biochemical properties. Plant foods for human nutrition, 66(1), 2011, p. 34-40, DOI:10.1007/s11130-010-0206-0.
[7] RIVERA, I. y SANDOVAL, G. Caracterización de diversas fracciones del látex Carica papaya como biocatalizadores en la hidrólisis de triglicéridos. Grasas y aceites, 65(1), 2014, p. 1-8, DOI: 10.3989/gya.049313.
[8] RIVERA, I., MATEOS, J.C. and SANDOVAL, G. En: Lipases and phospholipases. Methods in molecular biology (methods and protocols) plant lipases: partial purification of Carica papaya lipase. 1 ed. New York (USA): Human press, 2012, p. 115-122.
[9] ABDELKAFI, S. et al. Identification and biochemical characterization of a GDSL-motif carboxylester hydrolase from Carica papaya latex. Biochimica et biophysica acta (BBA)-molecular and cell biology of lipids, 1791(11), 2009, p. 1048–1056, DOI: 10.1016/j.bbalip.2009.06.002.
[10] ABDELKAFI, S. et al. Identification of a new phospholipase D in Carica papaya latex. Gene, 499(2), 2012, p. 243-249, DOI: 10.1016/j.gene.2012.03.033.
[11] RIVERA, I. et al. Functional expression, extracellular production, purification, structure modeling and biochemical characterization of Carica papaya lipase 1. Process biochemistry, 56, 2017, p. 109-116, DOI: 10.1016/j.procbio.2017.02.009.
[12] PECHA, J. et al. A kinetics study of the simultaneous methanolysis and hydrolysis of triglycerides. Chemical engineering journal, 288, 2016, p. 680-688, DOI: 10.1016/j.cej.2015.12.033.
[13] COLOMBIA. MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL. Cadena productiva papaya-área, producción y rendimiento. Bogotá (Colombia): 2019.
[14] Hernández, C. et al. Efecto de la refinación física sobre el aceite de la almendra del corozo (Acrocomia aculeata). Información tecnológica, 18(4), 2007, p. 59-68, DOI: 10.4067/S0718-07642007000500008.
[15] ESPAÑA. INTERNATIONAL ORGANIZATION OF STANDARDIZATION. Animal and vegetable fats and oils-preparation of methyl esters of fatty acids. Madrid (España): 2000.
[16] ESPAÑA. INTERNATIONAL ORGANIZATION OF STANDARDIZATION. Animal and vegetable fats and oils-analysis by gas chromatography of methyl esters of fatty acids. Madrid (España): 1990.
[17] ORTEGA, V., FONTALVO, M. y MENDOZA, D. Comparación de diferentes fracciones del látex de Carica papaya L., y Novozyme 435 en la metanólisis del aceite de canola. Revista de Ciencias, 22(1), 2018, p. 75-90, DOI: 10.25100/rc.v22i1.7102.
[18] COLOMBIA. GOBERNACIÓN DEL TOLIMA. Protocolo de buenas prácticas de para poscosecha de papaya Carica papaya L. Ibagué (Colombia): 2017.
[19] SAMBROOK, J. and RUSSELL, D. SDS-Polyacrylamide gel electrophoresis of proteins. CSH Protocols, 4, 2006, DOI: 10.1101/pdb.prot4540.
[20] Plou, F.J. et al. Analysis of tween 80 as an esterase/lipase substrate for lipolytic activity assay. Biotechnology techniques, 12(3), 1998, p. 183-186, DOI: 10.1023/A:1008809105270.
[21] VILLENEUVE, P. et al. Carica papaya latex lipase: sn‐3 stereoselectivity or short‐chain selectivity? Model chiral triglycerides are removing the ambiguity. JAOCS, 72(6), 1995, p. 753-755, DOI: 10.1007/BF02635668.
[22] DAYRIT, F.M. Lauric acid is a medium-chain fatty acid; coconut oil is a medium-chain triglyceride. Philippine journal of science, 143(2), 2014, p. 157-166.
[23] Pham, L.J. et al. Triacylglycerol and regiospecific fatty acid analyses of Philippine seed oils. JAOCS, 75(7), 1998, p. 807-811, DOI: 10.1007/s11746-998-0230-5.
[24] BEZARD, J.A. The component triglycerides of palm‐kernel oil. Lipids, 6(9), 1971, p. 630-634, DOI: 10.1007/BF02531519.
[25] ROBINSON, P.K. Enzymes: Principles and biotechnological applications. Essays in biochemistry, 59, 2015, p. 1-41, DOI: 10.1042/bse0590001.
[26] NIELSEN, J.E. and MCCAMMON, J.A. Calculating pka values in enzyme active sites. Protein science, 12(9), 2003, p. 1894-1901, DOI: 10.1110/ps.03114903.
[27] DANIEL, R.M. and DANSON, M.J. Temperature and catalytic activity of enzymes: A fresh understanding. FEBS Letters, 587(17), 2013, p. 2738-2743, DOI: 10.1016/j.febslet.2013.06.027.
[2] DAYRIT, F.M. The properties of lauric acid and their significance in coconut oil. JAOCS, 92(1), 2015, p. 1-15, DOI: 10.1007/s11746-014-2562-7.
[3] MCCARTY, M.F. and DINICOLANTONIO, J.J. Lauric acid rich medium chain triglycerides can substitute for other oils in cooking applications and may have limited pathogenicity. Open heart, 3(2), 2016, p. 1–5, DOI: 10.1136/openhrt-2016-000467.
[4] KABARA, J.J. et al. Fatty acids and derivatives as antimicrobial agents. Antimicrobial agents and chemotherapy, 2(1), 1972, p. 23-28, DOI: 10.1128/aac.2.1.23.
[5] SARUP, R., SINGH, T. and PANDEY, A. En: Advances in enzyme technology. Microbial enzymes-an overview. 1 ed. Reino Unido: Elsevier, 2019, p. 1-40.
[6] ABDELKAFI, S. et al. Carica papaya lipase: A naturally immobilized enzyme with interesting biochemical properties. Plant foods for human nutrition, 66(1), 2011, p. 34-40, DOI:10.1007/s11130-010-0206-0.
[7] RIVERA, I. y SANDOVAL, G. Caracterización de diversas fracciones del látex Carica papaya como biocatalizadores en la hidrólisis de triglicéridos. Grasas y aceites, 65(1), 2014, p. 1-8, DOI: 10.3989/gya.049313.
[8] RIVERA, I., MATEOS, J.C. and SANDOVAL, G. En: Lipases and phospholipases. Methods in molecular biology (methods and protocols) plant lipases: partial purification of Carica papaya lipase. 1 ed. New York (USA): Human press, 2012, p. 115-122.
[9] ABDELKAFI, S. et al. Identification and biochemical characterization of a GDSL-motif carboxylester hydrolase from Carica papaya latex. Biochimica et biophysica acta (BBA)-molecular and cell biology of lipids, 1791(11), 2009, p. 1048–1056, DOI: 10.1016/j.bbalip.2009.06.002.
[10] ABDELKAFI, S. et al. Identification of a new phospholipase D in Carica papaya latex. Gene, 499(2), 2012, p. 243-249, DOI: 10.1016/j.gene.2012.03.033.
[11] RIVERA, I. et al. Functional expression, extracellular production, purification, structure modeling and biochemical characterization of Carica papaya lipase 1. Process biochemistry, 56, 2017, p. 109-116, DOI: 10.1016/j.procbio.2017.02.009.
[12] PECHA, J. et al. A kinetics study of the simultaneous methanolysis and hydrolysis of triglycerides. Chemical engineering journal, 288, 2016, p. 680-688, DOI: 10.1016/j.cej.2015.12.033.
[13] COLOMBIA. MINISTERIO DE AGRICULTURA Y DESARROLLO RURAL. Cadena productiva papaya-área, producción y rendimiento. Bogotá (Colombia): 2019.
[14] Hernández, C. et al. Efecto de la refinación física sobre el aceite de la almendra del corozo (Acrocomia aculeata). Información tecnológica, 18(4), 2007, p. 59-68, DOI: 10.4067/S0718-07642007000500008.
[15] ESPAÑA. INTERNATIONAL ORGANIZATION OF STANDARDIZATION. Animal and vegetable fats and oils-preparation of methyl esters of fatty acids. Madrid (España): 2000.
[16] ESPAÑA. INTERNATIONAL ORGANIZATION OF STANDARDIZATION. Animal and vegetable fats and oils-analysis by gas chromatography of methyl esters of fatty acids. Madrid (España): 1990.
[17] ORTEGA, V., FONTALVO, M. y MENDOZA, D. Comparación de diferentes fracciones del látex de Carica papaya L., y Novozyme 435 en la metanólisis del aceite de canola. Revista de Ciencias, 22(1), 2018, p. 75-90, DOI: 10.25100/rc.v22i1.7102.
[18] COLOMBIA. GOBERNACIÓN DEL TOLIMA. Protocolo de buenas prácticas de para poscosecha de papaya Carica papaya L. Ibagué (Colombia): 2017.
[19] SAMBROOK, J. and RUSSELL, D. SDS-Polyacrylamide gel electrophoresis of proteins. CSH Protocols, 4, 2006, DOI: 10.1101/pdb.prot4540.
[20] Plou, F.J. et al. Analysis of tween 80 as an esterase/lipase substrate for lipolytic activity assay. Biotechnology techniques, 12(3), 1998, p. 183-186, DOI: 10.1023/A:1008809105270.
[21] VILLENEUVE, P. et al. Carica papaya latex lipase: sn‐3 stereoselectivity or short‐chain selectivity? Model chiral triglycerides are removing the ambiguity. JAOCS, 72(6), 1995, p. 753-755, DOI: 10.1007/BF02635668.
[22] DAYRIT, F.M. Lauric acid is a medium-chain fatty acid; coconut oil is a medium-chain triglyceride. Philippine journal of science, 143(2), 2014, p. 157-166.
[23] Pham, L.J. et al. Triacylglycerol and regiospecific fatty acid analyses of Philippine seed oils. JAOCS, 75(7), 1998, p. 807-811, DOI: 10.1007/s11746-998-0230-5.
[24] BEZARD, J.A. The component triglycerides of palm‐kernel oil. Lipids, 6(9), 1971, p. 630-634, DOI: 10.1007/BF02531519.
[25] ROBINSON, P.K. Enzymes: Principles and biotechnological applications. Essays in biochemistry, 59, 2015, p. 1-41, DOI: 10.1042/bse0590001.
[26] NIELSEN, J.E. and MCCAMMON, J.A. Calculating pka values in enzyme active sites. Protein science, 12(9), 2003, p. 1894-1901, DOI: 10.1110/ps.03114903.
[27] DANIEL, R.M. and DANSON, M.J. Temperature and catalytic activity of enzymes: A fresh understanding. FEBS Letters, 587(17), 2013, p. 2738-2743, DOI: 10.1016/j.febslet.2013.06.027.
Cómo citar
Urquijo Rodriguez, M., Fontalvo Gómez, M. ., Veloso de Paula, A., & Mendoza Meza, D. . (2020). Hidrólisis enzimática del aceite de Bactris guineensis con fracciones del látex de Carica papaya: estudio del efecto de la temperatura, ph y concentración del sustrato. Biotecnología En El Sector Agropecuario Y Agroindustrial, 18(2), 70–81. https://doi.org/10.18684/BSAA(18)70-81
Publicado
2020-06-16
Sección
Artículos de Investigaciòn
Español
Inglés
.png)
