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Un equipo de científicos españoles ha desarrollado un nuevo tipo de catalizadores híbridos orgánicos-inorgánicos, basados en la encapsulación de enzimas en nanoesferas porosas de sílice. Estos catalizadores se podrán emplear como biocatalizadores para la producción más eficiente de biodiesel.
Científicos del Instituto de Tecnología Química, centro mixto de la Universitat Politècnica de València y el Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC), junto con investigadores de la Universidad de Calabria (Italia), han desarrollado un nuevo tipo de catalizadores híbridos orgánicos-inorgánicos a través de la encapsulación de enzimas en el seno de nanoesferas huecas delimitadas por una cubierta porosa de sílice.
Según los invstigadores, estos nuevos catalizadores, podrían ser empleados como biocatalizadores para la producción de biodiesel de manera más eficiente. El trabajo se ha publicado en la prestigiosa revista Catalysis Today.
Una de las trabas de la producción de biodiesel es que la materia prima (aceites vegetales) necesaria para el proceso de producción debe de ser de alta calidad (bajo contenido en ácidos grasos libres, agua y triglicéridos insaturados). Sin embargo, los aceites con estas propiedades son caros y más apropiados para el consumo humano, explican los investigadores.
Avelino Corma, profesor de investigación del CSIC, señala que “el problema que surge a la hora de preparar un biocatalizador es la preservación de la estabilidad y la actividad de la enzima inmovilizada. Generalmente, el medio en que se inmoviliza la enzima es de la máxima importancia para poder preservar su conformación activa y natural. Siguiendo este razonamiento, nosotros pensamos que atrapar una enzima en un medio natural acuoso rodeado con una membrana silícea debería ser posible”.
Encima encapsulada
Los investigadores del Instituto de Tecnología Química han sido capaces de sintetizar un sólido de materia orgánica-inorgánica con forma esférica en el que hay una enzima encapsulada como compuesto activo .
Según explica Corma, la parte orgánica de esta nanoesfera cuenta con una lipasa aislada del hongo Rizhomucor miehei como enzima. La nanoesfera está cubierta por una cáscara porosa de sílice inorgánica que aísla, protege y estabiliza las moléculas bioactivas del interior.
Además, añade, la cantidad de lipasa y sílice utilizadas durante el procedimiento de inmovilización se han optimizado con el fin de obtener un biocatalizador heterogéneo, activo y estable. Estas nuevas nanoesferas híbridas han sido probadas para catalizar reacciones químicas típicas de la producción de biodiesel, y han sido capaces de conservar su actividad después de cinco ciclos de reacción, demostrando que su eficacia catalizadora es superior a la de la enzima libre. Ahora queda emplear este hallazgo en una potencial aplicación industrial”, concluye el profesor Corma.
Referencia blbiográfica:
A. Macario, F. Verri, U. Diaz, A. Corma, G. Giordano. "Pure silica nanoparticles for liposome/lipase system encapsulation: Application in biodiesel production". DOI: http://dx.doi.org/10.1016/j.cattod.2012.07.014
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