Riassunto analitico
L’impiego di catalizzatori naturali (enzimi) per eseguire trasformazioni chimiche è un processo che recentemente ha trovato diversi utilizzi in vari settori industriali. Infatti, data l’elevata versatilità e specificità, il loro impiego permette di ottenere reazioni assai complicate in step rapidi con minor impatto sia energetico che ambientale. L’utilizzo di enzimi come biocatalizzatori viene però limitato dalla loro relativa insolubilità, dall’elevato costo di purificazione e dalla difficoltà di recupero dal mezzo di reazione, che comporta un difficile riutilizzo dell’enzima stesso. Per ovviare a questi inconvenienti e per aumentarne le proprietà catalitiche si ricorrere alla loro immobilizzazione su matrici solide. Fra gli enzimi utilizzati in forma immobilizzata le lipasi, che grazie al loro ruolo chiave nel metabolismo dei grassi sono ampiamente diffuse in natura, hanno suscitato un notevole interesse per la varietà di reazioni in cui possono essere utilizzate. Le applicazioni industriali riguardano l’idrolisi di oli e grassi, la sintesi degli esteri degli acidi grassi come ingredienti e tensioattivi per cosmetici o per la produzione di intermedi per la sintesi organica.
Lo scopo di questo lavoro è la valorizzazione di vetri post consumo contenenti piombo a diverse concentrazioni e derivanti da due filiere distinte quali supporti per l’immobilizzazione di lipasi. In particolare vengono studiati vetri CRT ad elevato contenuto di Pb (10÷25% in massa) e vetri derivanti da raccolta differenziata inquinati da vetri piombici.
L’obiettivo principale è quindi lo studio e la messa a punto di tecniche di pretrattamento dei supporti vetrosi utili per il successivo step di immobilizzazione per adsorbimento di una lipasi commerciale (Rhizopus oryzae). L’efficacia di immobilizzazione e l’efficienza dell’enzima adsorbito sulle diverse tipologie di vetro sono state valutate attraverso saggio di attività enzimatica.
Il fine ultimo è l’ottenimento di un biocatalizzatore facilmente recuperabile dall’ambiente di reazione ad alta efficienza, valorizzando così un materiale di scarto.
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Abstract
The use of natural catalysts (enzymes) to perform chemical transformations is a process that has recently found many uses in various industrial sectors. In fact, given their high versatility and specificity, their use allows to get very complicated reactions in quick steps with less impact both energy and environmental. The use of enzymes as biocatalysts is however limited by their relative insolubility, the high cost of purification and the difficulty of recovery from the reaction solution, which involves a difficult reuse of the enzyme. To overcome these drawbacks and to increase the catalytic properties their are often immobilizated on solid matrices. Among the enzymes used in the immobilized form, lipases, which due to their key role in fat metabolism are widely distributed in nature, have generated considerable interest in the variety of reactions in which they can be used. Industrial applications are the hydrolysis of oils and fats, the synthesis of esters of fatty acids and surfactants as ingredients for cosmetics or for the production of intermediates for organic synthesis.
The purpose of this work is the enhancement of post-consumer glass polluted by lead, at various concentrations and from two distinct sectors, such as supports for the immobilization of lipase. In particular it will be studied CRT glass with high Pb content (10 to 25 mass%) and glasses deriving from separated collection polluted by other lead-containing glasses.
The main objective was therefore the study and development of techniques to pretreat glassy support, useful for the next step of immobilization by adsorption of a commercial lipase (Rhizopus oryzae). The effectiveness and efficiency of the immobilization of the enzyme adsorbed on the various types of glasses were evaluated by enzyme activity assay.
The ultimate goal was to obtain a biocatalyst easily recoverable from the reaction high efficiency thus enhancing a waste material.
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