Purificación de a-Amilasa de Aspergillus oryzae por adsorción

Laburpena

La separación y purificación a escala industrial de una proteína procedente de un caldo de fermentación es una etapa básica en la biotecnología de procesos actual ya que, en general, representa el mayor coste de producción. De las operaciones de purificación de alta resolución utilizadas en biotecnología, destacan las diferentes técnicas cromatográficas. En el presente trabajo de investigación se ha realizado el estudio de la purificación, por adsorción sobre resinas de intercambio iónico (IEC) e interacción hidrofóbica (HIC), de la alfa-amilasa de Aspergillus oryzae mediante una metodología secuencial en tres sistemas experimentales diferentes: HPLC, tanque agitado discontinuo y, finalmente, lecho fijo. Se ha determinado la influencia de las condiciones de operación (pH, temperatura, fuerza iónica) en el proceso de adsorción. El diseño y optimación de procesos biotecnológicos requieren el uso de modelos matemáticos que permitan predecir el comportamiento de cada una de las etapas que lo componen. En el presente trabajo de investigación se ha aplicado el método de los momentos a los resultados experimentales obtenidos en HPLC para determinar los parámetros cinéticos (coef. dispersión axial y de difusión en los poros) y termodinámicos (constante de adsorción, entalpía y entropía de adsorción, etc.) que rigen el proceso. Para los sistemas de tanque agitado y lecho fijo se ha estudiado la influencia de las variables de operación y se han propuesto modelos matemáticos más rigurosos que tienen en cuenta las etapas de transferencia de materia externa y la difusión del adsorbato en el interior de las partículas de adsorbente, caracterizadas por los coeficientes de difusión externa y de difusión en los poros respectivamente. Se ha demostrado que ambos modelos predicen adecuadamente el comportamiento de los procesos de adsorción de alfa-amilasa en resinas de HIC e IEC. Se ha realizado el escal