Estudio preliminar de la obtención de compuestos híbridos de quitosano y polifenoles derivados de lignina a partir de subproductos agropecuarios y pesquería de camarón

Mary Lopretti Correa, Marianelly Esquivel Alfaro, Sergio Madrigal Carballo, Yendry Corrales Ureña, José Vega-Baudrit

Resumen


En este estudio se prepararon y caracterizaron microcápsulas híbridas del conjugado de polifenolesderivados de la lignina proveniente de la cáscara de piña, y el quitosano obtenido a partir de laquitina de la cáscara del camarón; ambos materiales fueron obtenidos como residuos de la industriaagropecuaria y pesquería de camarón de Costa Rica. Con el objetivo de preparar compuestosfenólicos derivados de la lignina, y utilizarlos en la síntesis de las microcápsulas, se realizó lahidrólisis enzimática de la misma en un reactor a presión atmosférica a un pH de 6.8, en bufferde citrato 1 M, durante 6 h a 37ºC. Las enzimas utilizadas fueron extraídas de los cultivos dehongos de Gloeophyllum trabeum (Pers.) Murrill y Phanerochae chrysosporiumin Burdsall.Para la obtención del quitosano se realizó la desacetilación alcalina a partir de exoesqueletosdel camarón Heterocarpus vicarius Fazon. Para la preparación de las microcápsulas se empleóuna disolución de quitosano en ácido acético, el cual fue mezclado con una disolución acuosadel producto obtenido de la hidrólisis de la lignina y luego añadido a una disolución de vaselinapara microemulsionar. Posteriormente, se agregó el glutaraldehído como agente entrecruzante.Se obtuvieron microcápsulas con tamaños entre 5 y 10 μm. Estas microcápsulas son un materialpromisorio ya que, mediante la formación del complejo, se puede aumentar la solubilidad delquitosano y estabilizar los polifenoles, manteniendo así sus propiedades antioxidantes. Losresultados preliminares obtenidos en esta investigación, muestran el potencial de este material parael encapsulamiento de fármacos y pesticidas.

Palabras clave


conjugados; lignina; quitosano; polifenoles; microcápsulas.

Citas


Agosin, E., Blanchette, R. A., Silva, H., Lapierre, C., Cease, K. R., Ibach, R. E.,... & Muga, P. (1990). Characterization of palo podrido, a natural process of delignification in wood. Applied and Environmental Microbiology, 56(1), 65-74.

Akkus, A. & Nursevin, H. (2003). Immobilization of catalase into chemically crosslinked chitosan beads. Enzyme and Microbial

Technology, 32, 889-894.

Alvarado, R., Solera, F., & Vega-Baudrit, J. (2014). Síntesis sonoquímica de nanopartículas de óxido de cinc y de plata estabilizadas con quitosano. Evaluación de su actividad antimicrobiana. Revista Iberoamericana de Polímeros, 15(3), 134-148.

Chávez-Sifontes, M. & Domine, M. (2013). Lignin, structure and applications: depolymerization methods for obtaining aromatic derivate of industrial interest. Avances en Ciencias e Ingenierías, 4(4), 15-46.

Chetan, B., Patel, M., Vilar, G., & Gaikar, A. (2004). Adsorption and immobilization of penicillin acylase on chitosan beads. Separation Science and Technology, 39(11), 2655-2675.

Dhawan, S., Kumar Singla, A., & Ranjan Sinha, V. (2004). Evaluation of mucoadhesive properties of chitosan microspheres prepared by different methods. AAPS PharmSciTech, 5(4), 1-7.

Desai, H. & Park, J. J. (2005). Preparation of cross-linked chitosan microspheres by spray drying: Effect of cross-linking agent on the properties of spray dried microspheres. Microencapsulation, 22(4), 377-395.

Dini, S., Alexandridou, C., & Kiparissides, J. (2003). Synthesis and characterization of cross-linked chitosan microspheres for drug delivery applications. Journal of Microencapsulation, 20(3), 375 - 385.

Enoki, A., Itakura, S., & Tanaka, H. (1997). La participación de las sustancias extracelulares para la reducción de oxígeno molecular a hierro férrico y radical hidroxilo a hierro ferroso en la degradación de la madera por hongos descomposición de la madera. Journal of Biotechnology , 53(2), 265-272.

Gandini, A. (2002). Les Lignines et leur utilization dans les materiaux

macromoléculaires. En: Initiation a la chemie et á la physicochimie

macromoléculaires, (Vol. 13. pp. 159-195). Paris: Group Francais d´ etudes et d´application des polyméres.

Jellison, J., Connoly, J., Goodell, B., & Doyie, B. (1997). The role of cations in the Biodegradation of Wood by the Brown Rot Fungi. International Biodeterioration & Biodegradation, 39(2), 165-179.

Lee, I., Kim, Y., Jang, Y., Jung, J., & Yun, B. (2007). New antioxidant polyphenols from the medicinal mushroom. Inonotus obliquus. Bioorganic & Medicinal Chemistry Letters, 15(24), 6678-6681.

Lopretti, M., Carlomagno, M., Gervacio, S., & Gandomenico, A. (2004). Enzymatic production of phenols from wastes of the paper Industry. Biomass for Energy and Industry, 1951-1954.

Lopretti, M. & Gandini, A. (2012). Nuevos materiales poliméricos derivados de fuentes renovables. Revista del Laboratorio Tecnológico del Uruguay INNOTEC, (7), 59-63.

Lopretti, M., Santos, R., López, G., & González, G. (2004). Technical and economic feasibility to produce modified phenols and polyphenols from lignocellulosic material, Biomass for Energy and Industry, 2026-2029.

Lopretti, M., Gandini, A. (2010). Technical feasibility to produce modified phenols from lignocellulosic materials. 18th European biomass conference and exhibition, Lyon, 1519-1552.

Lowry, O. Rosehrough, N.J., Farr, A., & Randall, R.J. (1951). Protein measurement with the Folin phenol reagent. Biological Chemistry, 193(1), 265-275.

Meléndez, A., Vega-Baudrit, J., Sibaja, M., Madrigal, S., & Camacho, M.

(2013). Síntesis y caracterización de carboximetilquitina (CMQ) a partir

de quitina de camarón de la especie “Heterocarpus vicarius”. Revista

Iberoamericana de Polímeros, 14(5), 220-231.

Sánchez, A., Sibaja, M., Vega-Baudrit J., & Madrigal, S. (2007). Síntesis

y caracterización de hidrogeles de quitosano obtenido a partir del camarón langostino (Pleuroncodes planipes) con potenciales aplicaciones biomédicas. Revista Iberoamericana de Polímeros,

(4), 242-269.

Srinivasan, C., Souza, T., Boominathan, K., & Reddy, C. (1995). Demonstration of laccase in the white rot Basidiomycete

Phanerochaete chrysosporium BKM-F1767. Applied and Environmental

Microbiology, 61(12), 4274-4277.

Tien, M. & Kirk, T. (1988). Lignin peroxidase of Phanerochaete chrysosporium. Methods in Enzymology, 161, 238-249.doi.org/10.1016/0076-6879(88)61025-1

Yoshinori, K., Hiraku, O . , & Yoshiharu, M. (2003). Application of chitin

and chitosan derivatives in the pharmaceutical field. Current

Pharmaceutical Biotechnology, 4(5), 303-309.


Texto completo: PDF

Refbacks

  • No hay Refbacks actualmente.