Efecto de la calidad del agua y tamaño de partícula en la producción de quitosano a partir de β–quitina extraída de desperdicios de calamar gigante (Dosidicus gigas)

Effect of water quality and particle size on the production of chitosan from β–chitin isolated from jumbo squid processing wastes (Dosidicus gigas)

Z. Rocha–Pino¹, K. Shirai¹*, L. Arias² y H. Vázquez–Torres²

¹ Departamento de Biotecnología, Laboratorio de Biopolímeros. *Autor para la correspondencia. E–mail: smk@xanum.uam.mx Tel:+(52) 5558044921; Fax:+(52) 5558044712

² Departamento de Biología de la Reproducción Universidad Autónoma Metropolitana—lztapalapa. San Rafael Atlixco No. 186. Col. Vicentina, C.P. 09340., México D.F.

Recibido 7 de Mayo 2008
Aceptado 29 de Octubre 2008

Resumen

La pluma de calamar gigante es una fuente importante de β–quitina, la cual tiene un arreglo de cadenas en forma paralela que le da un carácter particular en sus propiedades tales como, alta reactividad, afinidad en disolventes orgánicos y retención de agua. La extracción de la β–quitina se realizó con el método químico, el cual consistió en desmineralización (DM) probando HCl 0.2M ó 1M, posteriormente se realizó la desproteinización (DP) con NaOH en concentraciones de 0.2M a 2M. La DP total, el cual es el paso limitante para la extracción de la β–quitina, se logró mediante concentraciones de NaOH 1M a 25 °C. El tamaño de partícula fue significativo para la DM pero no en la DP. Se observó que es factible la utilización de agua corriente para la neutralización de las muestras con el fin de disminuir un costo de producción obteniéndose rendimientos de 32% a 20% a partir de pluma de calamar, así como gastos de agua de 0.3 L/g de quitina y de 2.8 L/g de quitosano. El quitosano resultante fue soluble en un 95% en ácido acético 0.1 M, con peso molecular (M_v) de 534.17 g/mol y grado de acetilación de 26%.

Palabras clave: β–quitina, Dosidicus gigas, calamar, quitosano, desproteinización, desmineralización.

Abstract

Jumbo squid wastes represent an important source of β–chitin, which recently has been studied for its properties and potential applications. p–chitin is characterized for chains in parallel fashion with weaker intermolecular interactions than a–chitin. Therefore p–chitin is more soluble in common solvents as well as it display higher reactivity for deacetylation and chemical modification than a–chitin. Preparation of P–chitin was carried out by chemical method that involved demineralization (DM) with HCl, followed by deproteinization (DP) with NaOH. Dosidicus gigas pen was used in several particle sizes. Distilled or tap water were used for all the processes and their effect was compared on the basis of products qualities. Protein was fully removed from squid pen by using NaOH concentration of 2M at 25°C. Particle size was a significant factor for DM, however it was non significant for DP. The yields of p–chitin and chitosan obtained were 32% and 20% and water expenses were 0.3 L/g and 2.8 L/g, respectively. The chitosan produced was highly soluble in acidic water (95%) with molecular weight (M_v) of 534.17 g/mol and degree of acetylation of 26%.

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Agradecimientos

Los autores agradecen el financiamiento otorgado por CONACyT (No. 46173) para la realización de este trabajo. ZRP da las gracias por la beca otorgada por el mismo proyecto y ala Unión Europea (proyecto Alfa Polylife). Los autores también agradecen a la empresa Bona Pesca S. A. de C.V. por donar las plumas de Dosidicus gigas. Así como a Ricardo Rosas del departamento de Ingeniería de Procesos e Hidráulica de la Universidad Autónoma Metropolitana por su apoyo técnico en las determinaciones de calcio.

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