Aprovechamiento de escamas de pescado provenientes de residuos sólidos urbanos RSU para la obtención de colágeno y su uso en la preparación de compositos con hidroxiapatita

Abstract

En el presente trabajo se propone una metodología para la extracción de colágeno tipo I alojada en las escamas de los peces Oreochromis niloticus (tilapia), Mugil cephalus (lisa) y Oncorhynchus chrysogaster (salmón), recuperadas de los desechos de un mercado de Azcapotzalco en la ciudad de México. El contenido proteico de las escamas se caracterizó a través de técnicas fisicoquímicas tales como AFM, FT-IR y electroforesis (SDS-PAGE), mientras que la cuantificación proteica se hizo por el método de Bradford con algunas modificaciones. Mostrando su posible aplicación en el campo de los biomateriales, como es el caso de la hidroxiapatita-colágeno (HAp/C), se encontró que la proteína de la especie lisa no se degradó durante el tiempo de extracción y purificación, a comparación de las especies restantes, las cuales presentaron un rendimiento de extracción menor. El colágeno recupèrado se exploró para su posible aplicación en el campo de los biomateriales, como es el caso de la hidroxiapatita hidroxiapatita-colágeno (HAp/C) se realizó a través de dos vías: sol-gel y precipitación. Cabe mencionar que la síntesis de HAp/C se realizó con el colágeno de tres fuentes distintas; una proveniente de la extracción de la especie marina y las otras a partir de las proteínas de referencia de cola de rata y talón de aquiles de bovino (SIGMA). Para llevar a cabo la síntesis de la apatita de tipo HAp/C a diferentes relaciones (50-50 y 80-20% p/p), se evalúo el tiempo de secado, considerando la temperatura de desnaturalización de la proteína (35ºC). Los resultados revelaron que para la síntesis por sol-gel de HAp/C se requerían 120 días de secado, en comparación del método de precipitación que solo llevó 35 días. Finalmente, se procedió a su caracterización por medio de DRX, FT-IR y SEM. Los resultados de caracterización fisicoquímica indicaron los picos característicos de la estructura cristalina de la hidroxiapatita. Los compositos sintetizados (HAp/C) en la relación 80-20%, y 50-50% con las tres fuentes de colágeno; de cola de rata, bovino y lisa revelaron que la magnitud del cristal con la proteína extraída de la especie marina lisa tiene mayor tamaño atribuido al pico de menor amplitud que con las otras fuentes de colágeno, viéndose influido no solo a su origen de extracción ya sea mamífero o marino, sino a su proceso de purificación. Cabe mencionar que los estudios por SEM revelaron que en los compositos se ve cubierta la hidroxiapatita en una matriz de colágeno para las tres diferentes fuentes proteicas.