Científicos del Consejo Superior de Investigaciones Científicas (CSIC) han colaborado en una investigación en la que han desarrollado un nuevo tipo de catalizadores híbridos orgánicos-inorgánicos a través de la encapsulación de enzimas en el seno de nanoesferas huecas.
Estas nanoesferas, definidas por una cubierta porosa de sílice, podrían ser empleadas como biocatalizadores para la producción de biodiésel de una manera más eficiente.
El trabajo, en el que han participado también investigadores de la Universidad de Calabria (Italia), ha sido publicado en la revista Catalysis Today.
Como muchos recordaréis, el biodiesel es un biocombustible líquido que se obtiene a partir de lípidos naturales (de origen vegetal o animal) mediante procesos químicos industriales, usándose como sustituto a los combustibles fósiles.
Los aceites necesarios para este proceso han de tener un bajo contenido en ácidos grasos libres, agua y triglicéridos insaturados. Desgraciadamente, los que poseen estas propiedades, además de ser más caros, son los más aptos para la alimentación humana, algo suficiente como para convertirse en el peor de los inconvenientes.
Por esta razón, el empleo de catalizadores alternativos (frente a los hidróxidos que se usaban anteriormente) nos da la posibilidad de utilizar otros aceites más baratos, siendo más eficientes en la producción de biodiésel.
Siguiendo este enfoque, los procesos de producción de biodiesel catalizado por enzimas, estabilizados en el seno de matrices porosas, han sido probados recientemente y suponen una alternativa prometedora y atractiva
Explica el investigador del CSIC Avelino Corma, del Instituto de Tecnología Química, centro mixto del CSIC y la Universidad Politécnica de Valencia.
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 muy importante 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
Añade Corma.
Los investigadores del Instituto de Tecnología Química fueron capaces de sintetizar un sólido esférico de materia orgánica-inorgánica que guarda en su interior una enzima como compuesto activo encapsulada.
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.
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 biodiésel, y han sido capaces de conservar su actividad después de cinco ciclos de reacción, lo que demuestra que su eficacia catalizadora es superior a la de la enzima libre
Concluye el investigador.
A partir de ahora, lo ideal sería potenciar el descubrimiento y darle una aplicación industrial.
Vía | CSIC
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