RED DE BIODEGRADACIN DE LIGNINA Y HEMICELULOSA

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RED DE BIODEGRADACIÓN DE LIGNINA Y HEMICELULOSA

• Estudio comparativo de la acción de
• mediadores redox de lacasa en la transformación
  de ligninas

K. González Arzola a, M.C. Arévalo b, M.A.
Falcón a
a. Departamento de Microbiología y Biología
Celular, Universidad de La Laguna, Tenerife.b.
Departamento de Química Física, Universidad de La
Laguna, Tenerife.
2
OBJETIVOS

• Caracterización electroquímica de los mediadores
  redox

• Desarrollo de sistemas acuosos lacasa-mediador
  para la transformación de ligninas

• Estudio de las transformaciones mediante técnicas
  cromatográficas, espectrofotométricas y
  electroquímicas

3
Mediadores
2,2-azino-bis-3- etilbenzotiazolin -6-ácido
sulfónico (ABTS)
Ácido violúrico (VA)
1-Hidroxibenzotriazol (HBT)
4
Ligninas

• Lignina de Kraft (Indulina AT, Westvaco) KL

Lignina Björkman de pino PL
5
Sistema Lacasa-mediador (LMSs)
Componentes
1 mg Lignina (KL o PL) en 5 mM NaOH
0.2 U Lacasa en Tampón Mc Ilvaine 0,1 M pH 6
1 mM ABTS
10 mM VA
1 mM HBT
37ºC 1400 rpm
6
Después de 48 h de incubación
Espectrofotometría UV-Vis
Cromatografía de Exclusión molecular (SE) en
HPLC
7
Cromatografía de exclusión molecular en HPLC
Perfiles de MM
Espectros UV-Vis
8
Voltametría Cíclica
Electrodo de trabajo (grafito)
Contraelectrodo (Pt)
Electrodo de ref. (ECS)

• Mediadores 0,2 mM
• Ligninas 0,2 mg/ml
• Velocidad 5 mV/s
• 37ºC

Citrato sódico pH 6 37ºC
Potenciostato- galvanostato
Ciclovoltagramas
9
Voltametría Cíclica ABTS
PL ABTS
KL ABTS
ABTS2 E0 854 mV
ABTS E0 440 mV
ABTS
ABTS
PL
KL
10
Voltametría Cíclica VA
KL VA
PL VA
E0 632 mV
PL
KL
VA
VA
11
Voltametría Cíclica HBT
KL HBT
E0 840 mV
PL HBT
HBT
HBT
PL
KL
12
Cromatografía SE ABTS
KL
PL
87 kDa
0,8 kDa
Lac activa
Lac activa
Control
Control
13
Espectrofotometría UV- VIS
89.9
658.9
113.2
14
Cromatografía SE VA
KL
PL
Lac activa
Lac activa
Control
Control
15
Cromatografía SE HBT
PL
KL
Control
Control
Lac activa
Lac activa
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Los mediadores HBT y VA inactivan a las lacasas
(Li et al. 1999).
La estabilidad de los sistemas lacasa-mediador se
incrementa en presencia de las ligninas.
Por tanto, la gran despolimerización detectada
podría deberse a este efecto.
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CONCLUSIONES

• Los estudios electroquímicos revelaron que el
  ABTS presentó
• los mejores resultados catalíticos. El radical
  ABTS. oxidó la KL con
• mayor intensidad, mientras que el dicatión ABTS2
  catalizó
• mejor a la PL.

2. El sistema lacasa-ABTS despolimerizó ambas
ligninas, despolimerización que resultó más
importante para la PL.
3. Los sistemas constituidos por los mediadores
N-OH (VA y HBT) polimerizaron ambas ligninas.
Esta polimerización fue más intensa que con
lacasa sola, lo que se podría atribuir
parcialmente a la mayor estabilidad en presencia
de estos mediadores y de ligninas.