Revista internacional de recursos de desecho

Abstracto

Observación de la adsorción de celulasas NS 50013 sobre Avicel PH 101 y Protobind 1000 mediante isotermas y termodinámica

Baig KS, Turcotte G y Doan H

La comprensión de las características de adsorción de las celulasas puede ayudar a controlar el mecanismo de adsorción de las celulasas sobre la paja de trigo. La desorción y reutilización de las celulasas es una forma de reducir el costo de producción de bioetanol que se puede perfeccionar con el conocimiento de las características de adsorción de las celulasas. Se estudió la adsorción de celulasas NS 50013 sobre celulosa microcristalina (Avicel PH 101) y lignina de paja de trigo (Protobind 1000) en reactores discontinuos. Protobind adsorbió el doble de cantidad de celulasas que Avicel PH 101 y la tasa de adsorción fue mayor que la de Avicel PH 101. Se realizó una comparación de tres isotermas de adsorción (las más utilizadas) para ver: i) Una correlación entre las celulasas adsorbidas y la carga inicial de celulasas, ii) ¿Es una adsorción en monocapa?, iii) Capacidades de adsorción de los sustratos. Se observó que la isoterma de Langmuir era una buena representación de la adsorción tanto para Avicel como para Protobind en coeficientes de correlación de 0,9572 y 0,9880. Los cambios de energía libre de Gibbs obtenidos mediante el uso de la ecuación de van't Hoff indicaron que la adsorción fue principalmente espontánea. Sin embargo, para Avicel, el proceso fue espontáneo hasta 220 μg.mL-1 y la espontaneidad disminuyó con la concentración de celulasas. Para concentraciones iniciales entre 220 μg.mL-1 y 250 μg.mL-1, el proceso de adsorción de celulasas se volvió no espontáneo. Mientras que ΔG fue bastante opuesto para Protobind, ya que no fue espontáneo a 100 μg.mL-1 y para un mayor aumento en la concentración se encontró espontáneo hasta 262 μg.mL-1. Entre las tres, la isoterma de adsorción de Langmuir parece ser la mejor representada del patrón de adsorción celulósica, lo que implica una adsorción homogénea en monocapa. La parte reversible de la teoría de adsorción de Langmuir está en tela de juicio en la literatura enzimática reciente, por lo que los autores han sugerido un estudio detallado sobre la desorción.