Producción de lipasa a partir de hongos filamentosos, como biocatalizador en la síntesis enzimática de biodiesel [recurso electrónico] / Lydia Toscano Palomar ; director, Gisela Montero Alpírez.

Maestría y Doctorado en Ciencias e Ingeniería.

Tesis (Doctorado) --Universidad Autónoma de Baja California. Instituto de Ingeniería, Mexicali, 2013.

Incluye referencias bibliográficas.

Seis cepas productoras de lipasa fueron estudiadas utilizando técnicas de acondicionamiento de cultivo con dos diferentes métodos de fermentación, en medio líquido conocido como Fermentación Sumergida (SmF) y en medio sólido conocido como Fermentación en Estado Sólido (SSF). El medio líquido tiene una composición mineral con sacarosa como fuente de carbono, urea y sulfato de amonio como fuentes de nitrógeno. Diferentes sustratos sólidos de subproductos agrícolas se utilizaron como soportes en la fermentación sólida. A todos los medios se les agregó 2% (v/w) de aceite de olivo como estimulante para la producción de lipasa y el pH se ajustó a 6. Las fermentaciones se incubaron a 29-30°C. En la fermentación sumergida se usó agitación de 100 rpm hasta por 7 días. Los microorganismos utilizados fueron identificados como Aspergillus awamori, Aspergillus flavus, Aspergillus niger, Aspergillus oryzae, Penicillium chrysogenum y Trichoderma harzianum. Las cepas se preservaron en medio suelo orgánico-arena y se subcultivaron en medio Agar Dextrosa Papa (ADP) en la producción de esporas para su uso como inóculo de las fermentaciones. La evaluación cuantitativa de las lipasas se realizó con los ensayos de pHstat y del p-Nitrofenil Butirato (p-NPB). Las actividades se determinaron en extractos crudos y en lipasas liofilizadas. Las mayores actividades reportadas se obtuvieron del Aspergillus flavus, seguido de Trichoderma harzianum, Penicillium chrysogenum con valores de 28.3, 11.6 y 11.4 U/mg de lipasa cruda liofilizada respectivamente por el método de SSF. Se determinaron las condiciones óptimas de la actividad de la lipasa producida después de ser parcialmente purificada por diálisis. La lipasa disuelta en solución de NaCl 0.1 M expresó máxima actividad en buffer de fosfatos pH 8.2 a 45°C. El valor de la constante de Michaelis-Menten (Km) para la enzima libre se estimó por las gráficas de Lineweaver-Burk y Hanes-Woolf calculándose en 6.59 mM y 6.67 mM para las diferentes gráficas. El valor de la velocidad máxima se obtuvo a partir de estas dos gráficas siendo 7.62 y 7.44 U/ml. Se realizaron estudios de inmovilización con soportes de polímeros hidrofílicos. Los resultados mostraron el 63, 49 y 74% de eficiencia de retención para el alginato, mezcla alginato-chitosán y mezcla alginato-alcohol polivinílico (PVA) respectivamente. La inmovilización con alginato mostró la mayor estabilidad al almacenamiento cuando se mantuvo húmedo a 4°C por 20 días, presentando una actividad relativa del 100%, comparado con el 62 y 32% para las mezclas alginatov chitosán y alginato-PVA respectivamente. Las condiciones óptimas de la lipasa inmovilizada fueron pH 8.2 y 45°C. La estabilidad al pH de la lipasa inmóvil se presentó en un valor de 5 en buffer de acetato. A la temperatura de 60°C la lipasa inmovilizada en esferas de alginato/chitosán mantuvo su actividad lipolítica por 120 min. A los 30 días de almacenamiento a 4°C de temperatura, retuvo 90% de su actividad cuando la lipasa se inmovilizó en alginato/chitosán. Se realizó trabajo complementario para explorar la potencial producción de ácidos grasos libres y de metil ésteres a partir de aceite de olivo extra virgen catalizada por lipasa libre obtenida por SSF. Se obtuvo el 1.4% de ácidos grasos libres en 3 horas de hidrólisis.