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Métodos para enzimas solubles

En los métodos de inmovilización para enzimas insolubles, la modificación de la enzima natural o la de su microambiente frecuentemente disminuye la actividad o la selectividad de la misma. Para mantener las enzimas en su estado natural, puede separarse una solución enzimática del sustrato y del producto por medio de una membrana permeable. Los poros de la membrana permiten la difusión del sustrato y del producto y retienen físicamente las grandes moléculas enzimáticas. Para esto pueden emplearse membranas para ultrafiltración o microfiltración de hoja plana o membranas de fibra hueca. Los cofactores, que normalmente son pequeñas moléculas que pueden difundirse a través de la membrana, pueden retenerse en la zona de reacción por medio de su acoplamiento con moléculas más grandes. Por ejemplo, el nicotinamida – adenina dinucleótido (NAD) se retiene completamente por una fibra celular hueca cuando se enlaza a una cadena soluble de polietilenglicol. La membrana también protege la solución enzimática del ataque microbial. La selectividad de los procesos puede controlarse con un adecuado diseño de la porosidad e hidrofilicidad de la membrana.

Los principales problemas asociados con los reactores de membrana, son la contaminación de la misma causada por la adsorción o difusión de especies y por resistencias a la transferencia de masa.

Las limitaciones en la difusión a través de la membrana pueden evitarse con el uso de enzimas inmovilizadas con carácter soluble – insoluble. Tales preparaciones son bastante útiles para la conversión de sustratos insolubles en agua, como la celulosa. La celulasa del Aspergillus niger se inmovilizó sobre poli(L-ácido glutámico), la cual es soluble en soluciones neutras o alcalinas pero puede precipitar por descenso en el pH sin pérdida de la actividad enzimática.