Obtención de compuestos aromáticos por oxidación de lignina con lacasa inmovilizada en alginato

Resumen La lignina es un biopolímero abundante en la naturaleza, por su estructura polimérica es una fuente potencial de compuestos aromáticos con alto valor añadido en la industria química, alimentaria y farmacéutica. La lignina puede aprovecharse con procedimientos químicos y biológicos que la despolimerizan de forma gradual y selectiva. Las peroxidasas y lacasas son enzimas usadas como agentes oxidantes en procesos de despolimerización oxidativa; pero el uso de H2O2 como aceptor secundario de electrones para incrementar el efecto oxidante de lacasa inmovilizada no se ha reportado. El objetivo de este estudio fue evaluar la capacidad catalítica de lacasa inmovilizada (1.25 mUI) en perlas de alginato, con diámetro de partícula (Dp) de 3 mm, para obtener compuestos aromáticos por oxidación de lignina. Las reacciones se mantuvieron con agitación y temperatura controlada, el pH se varió y como aceptor secundario de electrones se utilizó H2O2. El diseño experimental fue factorial 3 x 4: tres valores de pH (5.8, 6.5 y 8.6) y cuatro concentraciones de H2O2 (25, 50, 75 y 100 mM); las pruebas se realizaron por triplicado. Con los datos se realizó ANDEVA y pruebas de comparación de medias (Tukey, p ≤ 0.05). Con pH de 8.6 se obtuvo la mayor conversión de lignina a compuestos aromáticos: ácido benzoico (63.5 %), ácido vainillínico (25 %) y vainillina (11.5 %). El soporte de inmovilización de la enzima se desintegró y se disolvió en el medio en las reacciones catalizadas con pH superior a 7.0. Los resultados permiten sugerir que el grado de despolimerización de lignina con lacasa inmovilizada depende directamente de la concentración de H2O2 y del pH del medio.