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Studio dell'adsorbimento della Lipasi da Candida rugosa su sistemi polimerici microporosi

Informazioni tesi

  Autore: Curcio Rosangela
  Tipo: Laurea liv.II (specialistica)
  Anno: 2006-07
  Università: Università degli Studi della Calabria
  Facoltà: Scienze Matematiche, Fisiche e Naturali
  Corso: Biologia
  Relatore: Lidietta Giorno
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 123

Il presente lavoro di tesi ha come scopo quello di studiare l’immobilizzazione enzimatica su sistemi microporosi mediante adsorbimento. L’enzima utilizzato come sistema modello è una lipasi prodotta dal lievito Candida rugosa, mentre i supporti sui quali sono stati condotti gli esperimenti sono due tipologie di membrane piane: in cellulosa rigenerata e in polietersulfone.Le lipasi subiscono un’attivazione definita “attivazione interfacciale”, cioè sono attive nel momento in cui si legano all’interfaccia tra una fase organica e una acquosa. In assenza dell’interfaccia infatti il sito attivo di tali molecole è coperto da una struttura secondaria che lo rende inaccessibile al substrato. In presenza di un’interfaccia idrofoba invece le lipasi subiscono un importante riarrangiamento conformazionale passando allo stato attivo.
Sfruttando questo fenomeno, l’immobilizzazione di tali molecole su superfici polimeriche inerti consente la loro attivazione e la possibilità, al tempo stesso, di isolare l’enzima dal resto della soluzione di reazione.
Tra le tecniche di immobilizzazione, l’adsorbimento, che consiste nelle interazioni deboli (interazioni ioniche, legami idrogeno, forze di Van der Waals) tra enzima e supporto, offre numerosi vantaggi quali:
• semplicità di realizzazione (semplice contatto tra soluzione proteica e superficie del supporto);
• costo ridotto;
• preserva l’attività dell’enzima;
• offre la possibilità di riutilizzare le membrane dopo l’immobilizzazione poiché quest’ultima si attua, come già detto, attraverso interazioni deboli, quindi facilmente scindibili, tra enzima e supporto.
Il lavoro ha previsto la realizzazione di esperimenti di adsorbimento in un primo momento in funzione della tipologia di supporto utilizzato, mantenendo fissi gli altri parametri quali la concentrazione enzimatica e il tempo di contatto. In un secondo momento, sono stati condotti invece, esperimenti in funzione del tempo e della concentrazione, in modo da verificare la dipendenza dell’adsorbimento dal tempo di contatto della soluzione proteica sulla membrana e dalla concentrazione della soluzione stessa.

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Sommario Il presente lavoro di tesi ha come scopo quello di studiare l’immobilizzazione enzimatica su sistemi microporosi mediante adsorbimento. L’enzima utilizzato come sistema modello è una lipasi prodotta dal lievito Candida rugosa, mentre i supporti sui quali sono stati condotti gli esperimenti sono due tipologie di membrane piane: in cellulosa rigenerata e in polietersulfone. La lipasi da C. rugosa, per la sua versatilità catalitica in numerosi processi biologici, dall’idrolisi reversibile di esteri e ammine alla risoluzione enantioselettiva di miscele racemiche per la produzione di enantiomeri otticamente puri, ha suscitato un interesse crescente a livello industriale, ma i costi di purificazione, al fine di utilizzarlo come enzima libero, ne hanno limitato l’utilizzo su larga scala; da ciò la necessità di ricercare metodi che potessero consentire un riuso continuo della molecola, senza però interferire con le sue prestazioni. Le lipasi subiscono un’attivazione definita “attivazione interfacciale”, cioè sono attive nel momento in cui si legano all’interfaccia tra una fase organica e una acquosa. In assenza dell’interfaccia infatti il sito attivo di tali molecole è coperto da una struttura secondaria che lo rende inaccessibile al substrato. In presenza di un’interfaccia idrofoba invece le lipasi subiscono un importante riarrangiamento conformazionale passando allo stato attivo. Sfruttando questo fenomeno, l’immobilizzazione di tali molecole su superfici polimeriche inerti consente la loro attivazione e la possibilità, al tempo stesso, di isolare l’enzima dal resto della soluzione di reazione.

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Parole chiave

adsorbimento
cinetica enzimatica
dead end e cross flow
emodialisi
emofiltrazione
immobilizzazione enzimatica
intrappolamento
lipasi da c. rugosa
membrane asimmetriche
membrane cellulosa rigenerata
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membrane piane
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microfiltrazione
processi a membrana
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