Oxidación enzimática de substratos utilizando diversos mediadores - Castro Sampablo, María de los Ángeles (Universidad Autónoma Metropolitana, 2005)
Los colorantes empleados en la industria textil para dar el acabado final a sus productos, son en general de origen sintético, los cuales resultan de difícil degradación debido a la complejidad química presentan, e inclusive los productos de descomposición resultan ser sustancias tóxicas. La resolución de este problema, considera procesos físicos y químicos en el tratamiento de efluentes, sin embargo los resultados obtenidos han sido poco satisfactorios. Por esta razón, se recurre al uso de la enzima lacasa, como alternativa en el tratamiento de efluentes. La lacasa es una fenoloxidasa (1.10.3.2), que actúa sobre substratos fenólicos y su eficiencia se incrementa con la utilización de mediadores como el ABTS y el HBT. Estos compuestos son eficientes gracias por un lado a su tamaño molecular, que les permite difundir más rápidamente hacia el centro activo de la enzima y, por otro al valor adecuado de potencial redox. Estas características favorecen la velocidad de reacción con el substrato e incrementan la variedad de substratos sobre los que actúa el sistema enzima-mediador En consecuencia, la efectividad del sistema lacasa-mediador-substrato depende de los procesos redox involucrados en la selección de cada uno de ellos. Por lo que es conveniente realizar una caracterización electroquímica de los posibles mediadores y substratos, para discriminar cuales de ellos pueden considerarse para los estudios cinéticos complementarios. Dado el alto costo de los mediadores como ABTS y HBT, en este trabajo se muestran los criterios seguidos para la selección de compuestos alternativos y de bajo costo, que tengan posibilidades de funcionar como mediadores. La selección de estos compuestos y de posibles substratos se realizó empleando voltamperometría cíclica y espectrofotometría ultravioletavisible (UV-Vis). De los resultados obtenidos, y a partir de los criterios de selección utilizados, se encontró que la hidroquinona y la ferroína, podrían funcionar como mediadores. Sin embargo, de estos mediadores, solamente la ferroína presenta una eficiencia catalítica (kcat/Km) a pH= 3.7 superior a la observada con ABTS a pH= 4 y 5. los resultados catalíticos positivos obtenidos para la ferroina, en comparación con el ABTS, permiten validar los criterios de selección propuestos en este trabajo, para explorar la utilización de un nuevo grupo de compuestos, que puedan presentar eficiencias catalíticas superiores a las del ABTS.