Reciclado de enzimas con nanopartículas magnéticas

Las enzimas son ampliamente utilizadas en diversas ramas de la industria, desde la química, la industria de alimentos, del papel, remediación de aguas y hasta para la producción de biocombustibles 1-3. Sin embargo su uso se encuentra limitado por los altos costos vinculados a la producción y purificación de enzimas, que empeoran con la inestabilidad de la mismas frente a ciertas condiciones de reacción y a la dificultad que existe para su recuperación y reutilización, dado a que por ser solubles en agua la separación de las mismas de los sustratos y productos no es tarea sencilla. Una de las soluciones a este problema ha sido la inmovilización de enzimas en reactores que permiten una mejora significativa de su estabilidad y el reciclado, pudiendo utilizarse la misma enzima en varios ciclos de intercambio del reactivo 4. Dentro de este panorama, en los últimos años se han buscado alternativas con tecnologías innovadoras que emplean nanopartículas magnéticas como sustratos para la inmovilización de enzimas, las cuales pueden ser fácilmente extraídas mediante el empleo de un campo magnético externo, con lo que se prolongan los ciclos de aplicación sucesiva y el tiempo de vida útil de la enzima. La gran ventaja de emplear nanopartículas magnéticas de óxido de hierro consiste en que es un elemento “amigable” con el medio ambiente y por estar nanoestructurado  permite aumentar de forma significativa el área con actividad catalítica, dando lugar a un aumento del rendimiento y una reducción de los costos.  De acuerdo con la bibliografía consultada 5-6 existe una gran variedad de métodos de síntesis de nanopartículas magnéticas, determinando diferentes formas y tamaños. Dentro de estos, la técnica de precipitación y oxidación es una de las más empleadas por su sencillez y buenos rendimientos, permitiendo sintetizar nanoestructuras capaces de interaccionar fuertemente con moléculas polares que contengan carboxilos y/o hidróxidos como grupos funcionales, como es el citrato yel almidón 5. El presente proyecto busca ensayar la posibilidad de emplear a las nanopartículas magnéticas como vehículos para la inmovilización de enzimas y recuperación de las mismas, separándolas del medio con un imán. El sistema de prueba será la glucosa oxidasa, la cual cataliza la reacción que convierte la glucosa en presencia de oxígeno a ácido glucónico, dando también como producto peróxido de hidrógeno. La misma es frecuentemente utilizada en biosensores para la detección de glucosa 7.