DETALLES DEL PROYECTO

RESPONSABLE(S):

CédulaNombreCorreo ElectrónicoTeléfonos
V010146766CONTRERAS M LELLYScontrera@uc.edu.ve04144955454

TITULO DEL PROYECTO

Caracterización termodinámica, enzimática y estructural de enzimas de uso industrial

FACULTAD A LA QUE PERTENECE

Ciencias y Tecnología

ACTIVIDAD DEL ARTICULO 42 DE LA LOCTI CON LA CUAL SE RELACIONA EL PROYECTO

Ordinal 8, Aparte a

PROBLEMA DEL PROYECTO

La región central se ha caracterizado desde mediados del siglo XX como la zona industrial por excelencia de nuestro país. En ella se han asentado industrias que cubren las diferentes necesidades del humano como las relacionadas con alimentos, medicamentos, limpieza, agropecuaria e incluso todas aquellas involucradas en la generación de bienes y servicios producto de la actividad de fábricas de automóviles, pinturas y papel. Muchas de estas empresas durante su proceso de escalado industrial hacen uso de enzimas, catalizadores biológicos de muy alta eficiencia. La mayoría de estas enzimas son originarias de organismos mesófilos y se fabrican fuera del país. Estas dos características inciden negativamente en el costo final del producto obtenido del proceso industrial. Los trámites de importación son lentos y costosos y las enzimas desarrolladas en otros países no necesariamente cumplen con las expectativas de las industrias en Venezuela. Adicionalmente, el hecho de que estas enzimas de mesófilos se desnaturalizan a las temperaturas habituales de los procesos industriales, hace que en cada ciclo de acción se deba añadir nuevamente la enzima. La Facultad Experimental de Ciencia y Tecnología de la Universidad de Carabobo en su compromiso de retribuir a la nación jóvenes profesionales formados con los más novedosos paradigmas científicos y tecnológicos capaces de abordar problemas que mejoren la calidad de vida del Carabobeño ha abordado desde sus inicios líneas de investigación de pertinencia para la región. Una de ellas ha sido ¿Enzimas de termófilos y su aplicación industrial¿, desarrollada gracias a la sinergia de profesores-investigadores relacionados con la química y la biología. A lo largo de los últimos 6 años, el grupo de investigación de enzimas de termófilos se abocó a detectar diversas actividades enzimáticas de bacterias termófilas presentes en el Centro Termal ¿Las Trincheras¿, los 2das aguas termales más calientes del mundo. Hoy conocemos muchas de las características cinéticas y funcionales de proteasas, celulasas, xilanasas y quitinasas permitiéndonos tomar experiencia en la expresión de enzimas recombinantes ya que su aplicación en la industria pasa por la necesaria obtención de grandes cantidades de la enzima. Una de las enzimas de mayor uso industrial alimentario y de detergente tanto en la región carabobeña como en el mundo es la amilasa. El uso de enzimas en la producción industrial se inició en 1959, fecha en la cual se reportó por primera -amilasa yvez la producción de dextrosa a partir del almidón por la acción de glucoamilasa. A partir de allí, las amilasas han sido utilizadas para varios propósitos como: licuefacción (dispersión de los gránulos insolubles de almidón a altas temperaturas para un mayor rendimiento en el procesamiento del almidón); sacarificación (producción de maltosa, fructosa); fabricación de siropes y panificación; en el procesamiento del textil; en el tratamiento de las aguas residuales; aditivos de detergentes y en la fabricación de etanol para industrias energéticas y alimentarias. Desde 1991 se conoce que el género Bacillus es prolífico en la producción de diferentes enzimas sacarolíticas, de -amilasas de B. amyloliquefaciens y B. licheniformes, son las que sehecho las utilizan actualmente en las aplicaciones industriales, a pesar de que sólo una es termofílica. La potencialidad industrial de las amilasas podría incrementarse en la medida de obtener enzimas con mejores capacidades catalíticas, lo cual posteriormente inducirá en mejores rendimientos en la obtención de productos a nivel industrial y en la diversificación de su uso a otras áreas biotecnológicas como lo es la producción de etanol a partir de glucosa como fuente de energía que sustituye a los combustibles fósiles y dentro del aspecto académico, una enzima de diagnóstico.

OBJETIVOS DEL PROYECTO

Objetivo General: Estudiar la estabilidad estructural y enzimática así como las propiedades de -amilasa recombinante de B. stearothermophilus. Objetivosdesplegamiento de una -amilasa de B. stearothermophilus en unEspecíficos: 1) Clonar el gen de la -amilasa de B. stearothermophilus 3)huésped adecuado. 2) Expresar el gen de la -amilasa de B. stearothermophilus clonada 4)Purificar la actividad de la -amilasa por fluorescenciaDeterminar la estabilidad conformacional de la -amilasa en funciónintrínseca. 5) Estudiar la estabilidad conformacional de la de: desnaturalización térmica, desnaturalización por pH y desnaturalización química por GdmCl. 6) Determinar la dependencia de la actividad catalítica de la -amilasa con la temperatura. 7) Estde la udiar la flexibilidad e integridad -amilasa. 8) Iniciar la producción a pequeña escala de etanolestructural de la -amilasa clonadaa partir de la degradación del almidón

ACTIVIDADES DEL PROYECTO

El tiempo de ejecución del proyecto es de dos años (cuatro semestres), los cuales se contaran a partir del momento en que se reciba el fluorímetro. El fluorímetro permanecerá en el Laboratorio de Biotecnología del Dpto. de Biología, FACYT-UC. La instalación del equipo y el adiestramiento del personal se realizarán la misma semana de su recibimiento. Una vez recibido el equipo, se iniciarán los experimentos del clonado de la enzima. Se estima que el clonado, expresión y purificación se realice durante los primeros seis meses del proyecto. Los experimentos de estabilidad conformacional frente a agentes físicos y químicos se realizaran durante el segundo semestre del proyecto. En el tercer semestre se -amilasa y se compararan loscaracterizará la actividad catalítica de la parámetros cinéticos determinados con los reportados para las amilasas utilizadas en la industria. Finalmente en el cuarto semestre se realizaran los -amilasa clonada comoexperimentos conducentes a la evaluación del uso de la insumo biotecnológico en la producción de etanol como biocombustible, uno de los grandes desafíos de la biotecnología moderna.

PRODUCTOS DEL PROYECTO

Académicos: 1) Formación de recursos humanos a través de la realización de 2 tesis de Licenciatura y 1 tesis de Maestría. 2) Presentación de resultados en dos congresos nacionales y uno internacional. 3) Dos publicaciones en revistas de alto impacto en el área de biofísica y microbiología. 4) Fortalecimiento del equipamiento del primer y único laboratorio de Biotecnología de Termófilos del país. Empresarial: 1) Reuniones con el sector empresarial para la transferencia del conocimiento obtenido en el desarrollo del producto. 2) Asesorar las unidades de investigación y desarrollo (I+D) de las empresas en lo relativo a la -amilasa clonado como insumo industrial.

DEPENDENCIA RESPONSABLE DEL PROYECTO:

Facultad Experimental de Ciencia y Tecnología

FECHA INICIO

01/06/2007

FECHA FIN

01/06/2009

MONTO DEL PROYECTO

Bs. 200.000.000,00, Bs.F. 200.000,00
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