Physicochemical characterization and morphological properties of chitin and chitosan from Bombyx mori L. Hybrid Pílamo 1 | Caracterización fisicoquímica y propiedades morfológicas de quitina y quitosano de Bombyx mori L. Híbrido Pílamo 1

Inglés. The use of biomaterials such as chitin and chitosan has been increasing in recent years, and with these, their biotechnological applications. An alternative source of obtaining them are insects, including Bombyx mori L. (silkworm). In this research, chitin and chitosan were obtained and characterized from Bombyx mori L. Hybrid Pílamo 1 that is produced in the department of Risaralda, Colombia. Biomaterials were extracted with 10 % NaOH and 1N HCl, and characterized by infrared (IR-TF), scanning electron microscopy (SEM), energy-disperse x-ray spectroscopy (EDS), thermogravimetric analysis (TGA) and differential scanning calorimetry (DSC). The chitin content in the chrysalis was 2.1 % on a dry basis. In the IR spectrum of chitin, the characteristic signals were found at 1618 cm−1 and 1655 cm−1, corresponding to C-N stretching and C=O vibration of amide I, respectively, at 1545 cm-1 of N-H stretching of amine II, and at 3256 cm-1 of the NH2 and OH groups. The IR spectrum of chitosan showed deacetylation for the signals at 1590 cm-1 and 1654 cm-1, presenting a higher intensity than chitin due to the increase in NH2 groups. The acetylation for chitin was 61.83 % and for chitosan, 12.37 %. This result is of great importance considering its relationship with solubility. Microscopies showed different surface morphologies that may be due to the source of production, extraction method and/or degree of deacetylation. The main characteristics of chitin and chitosan obtained coincide with previous studies reported for other silkworm breeds. However, it is necessary to continue the investigation, to establish if it is possible to use the Bombyx mori L. Hybrid Pílamo 1 as a promising source of these biomaterials available in the region of these biomaterials.

Español; castellano. El uso de biomateriales como la quitina y el quitosano ha venido aumentando en los últimos años y con esto sus aplicaciones biotecnológicas. Una fuente alternativa de obtención de estos son los insectos, entre los que se incluye el Bombyx mori L. (gusano de seda). En esta investigación se obtuvieron y caracterizaron quitina y quitosano a partir del Bombyx mori L Hibrido Pilamo 1 que se produce en el departamento de Risaralda, Colombia. Los biomateriales se extrajeron con NaOH al 10 % y HCl 1N y se caracterizaron por infrarrojo (IR-TF), microscopia electrónica de barrido (SEM), espectroscopía de rayos x de energía dispersa (EDS), análisis termogravimétrico (TGA) y calorimetría diferencial de barrido (DSC). El contenido de quitina en las crisálidas fue del 2.1 % en base seca. En el espectro IR de la quitina se encontraron las señales características a 1618 cm−1 y 1655 cm−1 correspondientes al estiramiento de C-N, vibración C=O de la amida I, a 1545 cm-1 del estiramiento de N-H de la amina II y a 3256 cm-1 de los grupos NH2 y OH. El espectro IR del quitosano evidenció la desacetilación por la señal a 1590 cm-1 y la señal a 1654 cm-1, presentando una mayor intensidad que la quitina debido al aumento de grupos NH2. La acetilación para la quitina fue del 61.83 % y para quitosano del 12.37 %; este resultado es de gran importancia considerando su relación con la solubilidad. Las microscopias mostraron diferentes morfologías superficiales que pueden deberse a la fuente de obtención, el método de extracción o grado de desacetilación. Las principales características de la quitina y quitosano obtenidos coinciden con estudios previos reportados para otras razas de gusano de seda, sin embargo, es necesario continuar la investigación, para establecer si es posible emplear al Bombyx mori L. Híbrido Pílamo 1 como una fuente promisoria de estos biomateriales disponible en la región.