Purificación y caracterización de una L-arabinosa (galactosa) isomerasa de Lactococcus lactis

TORRES, PEDRO R.; MANZO, RICARDO M.; RUBIOLO, AMELIA C.; BATISTA-VIERA, FRANCISCO D.; MAMMARELLA, ENRIQUE J.

Montevideo

Encuentro; IV Encuentro Regional de Biocatálisis y Biotransformaciones (EnReBB); 2010

Facultad de Química, Universidad de la República (UdelaR)

La enzima L-arabinosa (D-galactosa) isomerasa es un biocatalizador de gran interés debido a su capacidad de convertir D-galactosa en D-tagatosa. Esta última cetohexosa es un azúcar raro, hipocalórico, que posee un poder edulcorante similar a la sacarosa y propiedades prebióticas [1,2]. Sin embargo, su alto costo limita su uso en alimentos de consumo masivo. Las investigaciones sobre  la posible producción de D-tagatosa por medios biológicos apuntan a la generación de procesos que sean a la vez aplicables en la industria y ambientalmente apropiados [1]. Para la purificación de la enzima a partir de un extracto de Lactococcus lactis sp. lactis CRL 63 se recurrió a dos estrategias diferentes. En la primera, se efectuó una precipitación con sulfato de amonio al 80% de saturación, seguida de intercambio iónico secuencial en DEAE-Sepharose y QAE-Sephadex, obteniéndose dos fracciones activas. Este proceso de intercambio permitió incrementar 30 y 40 veces la actividad específica, respectivamente. La segunda estrategia de purificación consta de dos pasos, una precipitación con sulfato de amonio seguida de cromatografía de afinidad empleando un bioadsorbente basado en la inmovilización de L-arabitol (inhibidor competitivo de esta enzima) en agarosa. Como resultado de esta segunda estrategia de purificación se obtuvo un incremento de casi 790 veces en la actividad específica. La enzima purificada presenta una temperatura óptima de 45-50ºC y un pH óptimo en el rango 7,0-7,5. Además, la enzima conserva más del 60% de su actividad luego de 6 horas de incubación en un rango de pH 6,5-8,5, siendo más estable en el intervalo 7,0-8,0. A su vez, la enzima mantiene una actividad residual superior al 60% luego de 8 horas de incubación a temperaturas en el rango 20-40ºC. Se estudió el efecto de diferentes iones divalentes sobre la actividad y estabilidad, comprobándose que el manganeso y cobalto actúan como activadores. Bibliografía Izumori, K. Naturwiss.  2002, 89, 120-124. Oh, D.-K., Appl. Microbiol. Biotechnol. 2007, 76, 1-8.