Sistemas enzimaticos microbianos con aplicacion en biotransformaciones industriales de alimentos

Abstract

Se realizó un programa de aislamiento y selección de microorganismos productores de enzimas glicolíticas con potencial aplicación industrial. Se obtuvieron diferentes actividades como: 8-1,4-glucanasa de Bacillus halodurans SES01 cultivado a pH 10; a- ramnosidasa y (3-glucosidasa extracelulares de Fusaríum proliferatum. Sin embargo este trabajo se enfocó en la enzimaa-ramnosil-13-glucosidasa producida por un hongo aislado de muestras del sur Argentino e identificado como Acremonium sp. DSM24697 Este catalizador se produce en cultivos sumergidos con hesperidina como fuente de carbono, es una glicoproteína de punto isoeléctrico 5.7 y una masa molecular de 42224 Da. Los productos de la hidrólisis de hesperidina (hesperetin-7-0-rutinósido) fueron el disacárido rutinosa (6-0-a-L-ramnosil-D-glucosa) y hesperetina ((S)-2,3-dihidro-5,7- dihidroxi-2-(3-hidroxi-4-metoxifeni1)-4-benzopirona). Esta reacción fue reconocida por el Comité de Nomenclatura de la Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular (NC-IUBMB) como una nueva reacción enzimática, con el número EC 3.2.1.168. Los péptidos obtenidos por digestión tríptica permitieron ubicar esta proteína en la familia GH5 de las glicósido hidrolasas y en la sub-familia 23. Las GH5 tienen un mecanismo retaining que establece su capacidad de transglicosilación, por lo tanto, la inmovilización de estas proteínas permiten el control cinético de una biotransformación. El catalizador a-ramnosil-8-glucosidasa fue inmovilizado en partículas magnéticas de hierro-polianilina (PFe) y el efecto deletéreo del hierro fue contrarrestado con una cobertura de polietilenimina (PEI). Respecto de la estabilidad de la preparación heterogénea del catalizador, PFe-PEI mantuvo entre el 55-72% de la actividad inicial a valores de pH entre 5.0 y 10 luego de cinco ciclos de reutilización El disacárido rutinosa es un compuesto que presenta un alto valor agregado y su costo como reactivo analítico es elevado. Por otro lado, los pellets de las cáscaras de cítricos son un sub-producto de la industria citrícola con importante contenido de hesperidina, su biotransformación con a-ramnosil-8-glucosidasa inmovilizada, nos permitió obtener una solución de rutinosa de 0.32 g.1-1 luego de 2 ciclos de catálisis. Además, la capacidad de transferir el disacárido rutinosa proveniente de la hidrólisis de hesperidina permitió la síntesis de diferentes precursores de aroma como fenetil-, geranil- y neril rutinósidos. Estos compuestos, que tienen usos potenciales como aditivos de alimentos o cosméticos, solo fueron sustrato de la enzima en un medio hidro-alcohólico y no en medio acuoso. No obstante esta característica del catalizador nos brindó la posibilidad de modificar el patrón de aromas de bebidas alcohólicas. Aquí presentamos un caso de estudio con los varietales Malbec y Torrontés.