Por el mes de noviembre os anuncié que una de las fotos que envié a la edición FOTCIENCIA 16 fue seleccionada para formar parte del catálogo y la exposición. Esta vez ya os puedo contar con más detalle el porqué de esa foto, puesto que hemos publicado el artículo en donde las estructuras que hicieron posible esa fotografía tienen una aplicación práctica para la obtención de la leche sin lactosa.Como ya comenté en la entrada acerca de las nanoflores, una forma de estabilizar y reutilizar las enzimas es la inmovilización. Por ello se estudian diversos métodos que faciliten la recuperación de los enzimas de los productos de reacción.
En el año 2012 Ge et al., descubrieron por casualidad que al mezclar PBS (un tampón salino) con proteína y cobre se formaban unos precipitados azules, cuyas estructuras en el SEM recordaban a flores, y le asignaron el nombre de nanoflores.
En nuestro laboratorio hemos probado con distintos enzimas que teníamos a nuestra disposición, y efectivamente observamos también estas estructuras. Además, eran activas enzimáticamente y dependiendo del tipo de proteína se formaba un tipo de estructura, un tipo de "flor" distinta, así nació la foto "Petit bouquet".
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| "Petit bouquet" Foto seleccionada para el catálogo de FOTCIENCIA 16 |
No obstante, a pesar de haber muchos trabajos en los que se utilizaban distintos metales con distintos enzimas, nadie había estudiado la formación de nanoflores sin varias la parte orgánica.
Por ello nosotros nos hemos centrado en estudiar la formación de nanoflores utilizando la misma enzima, pero distintos metales.
Por ello nosotros nos hemos centrado en estudiar la formación de nanoflores utilizando la misma enzima, pero distintos metales.
La enzima elegida ha sido la beta-galactosidasa de Thermotoga maritima, (TmLac) que se ha convertido en una enzima modelo en nuestro laboratorio por su gran estabilidad.
En este caso los metales que se han seleccionado para la formación de nanoflores han sido el cobre, el cobalto, el zinc, el manganeso, el magnesio, y manganeso. La clave está en que sean cationes divalentes que reaccionen con el fosfato y formen estructuras que llevan embebida en la matriz mineral la proteína. Excepto el magnesio, la adición del resto de metales formó nanoflores, pero con distintas morfologías.
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| SEM pictures (wide shot, left and nanoflower detail, right) of Hybrid TmLac inorganic nanoflowers obtained with Cu2+ (A), Mn2+ (B), Zn2+ (C), Co2+ (D) and Ca2+ (E). |
No obstante no todas dieron buenos resultados, algunas no resultaron activas, como las de cobre, mientras que otras mostraron un comportamiento similar a las de la enzima libre, concretamente las de calcio.
De esta forma hemos convertido una enzima soluble, y difícil de separar del producto de reacción, en una enzima insoluble, con la posibilidad de ser retirada e incluso reciclada utilizando un material, el calcio, y el fosfato, que son de grado alimentario.
Estas estructuras son capaces de hidrolizar la lactosa presente en la leche y pueden reutilizarse en distintas reacciones sucesivas, proporcionando un modelo que podría ser de interés para la industria, dado que el proceso actual no permite la recuperación ni reciclado de la enzima.
Os dejo el enlace al artículo:
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