Mejora y evaluación de lipasas microbianas para la síntesis de biodiésel = Improvement and evaluation of microbial lipases for biodiesel synthesis

Resumo

La presente tesis se ha centrado en la mejora de lipasas de Pseudomonas sp. y en la evaluación de las lipasas microbianas para su aplicación en la síntesis de biodiésel. Diferentes aspectos de este proceso han sido investigados para promover la introducción de la biocatálisis enzimática en la nueva era de la industria, mediante el desarrollo de procesos rentables y sostenibles. Se aplicaron nuevas técnicas de mutagénesis basadas en el diseño racional para mejorar la termoestabilidad de una lipasa psicrófila de Pseudomonas sp. (LipC) con el fin de poderla aplicar en procesos con temperaturas más altas. La variante obtenida (LipCmut) y la proteína salvaje, además de otras lipasas de Pseudomonas sp., fueron eficientemente inmovilizadas en soportes hidrofóbicos. Se puso a punto un protocolo de inmovilización, basado en la adsorción de la enzima a soportes porosos, rápido, de fácil reproducción y de bajo coste, y, por lo tanto, adecuado para un eventual escalado del proceso. Las preparaciones enzimáticas fueron ensayadas en la transesterificación de trioleína como modelo a pequeña escala de síntesis de biodiésel. Cambiando el vector de expresión, mejorando el método de obtención de las lipasas y optimizando las condiciones de transesterificación, se incrementaron las bajas producciones obtenidas inicialmente. Se evaluó el contendido de agua como parámetro fundamental en la síntesis de biodiésel y se introdujo, con éxito, la novedosa alternativa de las lipasas solubles aplicadas en este proceso. Una nueva lipasa soluble desarrollada por Novozymes, Callera Trans L, se ensayó en la transesterificación de aceites crudos, como ejemplo de materia prima más barata. Finalmente, se desarrolló un sistema combinado donde los fosfolípidos (o gomas), presentes en los aceites crudos, son hidrolizados por unas fosfolipasas y los ácidos grasos liberados se esterifican con el metanol para la síntesis final de biodiésel conducida por una lipasa soluble. Esta combinación de desgomado y transesterificación lleva a un proceso de síntesis de biodiésel más barato, más respetuoso con el medio ambiente y, por lo tanto, más sostenible.