“Aplicación de araujiaina, libre e inmovilizada, a la síntesis enzimática de péptidos en medios bifásicos”.

WALTER D. OBREGÓN; EVELINA QUIROGA; ANDRÉS ILLANES; NORA PRIOLO; SONIA BARBERIS

San Luis. Argentina.

Congreso; III Encuentro Regional de Biocatálisis y Biotransformaciones (III EnReBB); 2008

Red Latinoamericana de Biocatálisis y Biotransformaciones

El objetivo de dicho trabajo fue estudiar la aplicación de araujiaina, fitoproteasa extraída del latex de plantas originarias de Argentina, a la síntesis de un pequeño péptido de interés nutricional y estudiar en forma comparativa la catálisis homogénea (enzima libre) y heterogénea (enzima inmovilizada), en medios acuoso-orgánicos. La síntesis del dipéptido Z-Ala-Phe.OMe se llevó a cabo teniendo en cuenta las preferencias de la enzima, el buen comportamiento de Phe.OMe como nucléfilo observado en ensayos previos, la simplicidad estructural de dicho péptido y al interés comercial que dicho producto tiene por ser el precursor de un dipéptido amargo de interés para la industria de los alimentos. Teniendo en cuenta la buena estabilidad y la mayor actividad enzimática, los medios acuoso-orgánicos seleccionados fueron acetato de etilo y hexano (50%, v/v) en buffer Tris-HCl (0,1M, pH 8,5).  Analizando entonces, los resultados obtenidos en ambos medios, acetato de etilo (50%) permitió expresar la mayor actividad sintética de araujiaína libre (mayor porcentaje de conversión en producto (62,25 %)), probablemente debido a la favorable partición del dipéptido en la fase orgánica, la cual desvió el equilibrio de la reacción hacia la formación del producto de interés. Una de las mayores desventajas del uso de enzimas libres en la síntesis de péptidos es la imposibilidad de su reutilización.  Al ser solubles en agua, su separación de los sustratos y productos es difícil, y por tanto, no se pueden reutilizar. La inmovilización de enzimas ha permitido superar estos últimos inconvenientes, haciendo que el proceso biotecnológico sea económicamente rentable en ese sentido. Para llevar a cabo la síntesis del precursor del dipéptido amargo catalizada por araujiaina inmovilizada por unión covalente multipuntual sobre agarosa, se respetaron las mismas condiciones de reacción que para la síntesis con la enzima libre y el medio de reacción seleccionado fue acetato de etilo-buffer (50:50). Cuando la síntesis fue llevada a cabo bajo control cinético se obtuvieron resultados similares ya sea utilizando enzima libre o inmovilizada (porcentajes de conversión fueron 59,25 % y 57,5 %, respectivamente). Por su parte, cuando la síntesis fue llevada a cabo bajo control termodinámico y con la enzima inmovilizada, se observó un tercio del rendimiento logrado con la enzima libre. Resulta interesante destacar la elevada selectividad (para formar dipéptidos y no polimerizar) y la buena especificidad de araujiaina, resultando en consecuencia, un adecuado biocatalizador para la síntesis de pequeños péptidos biactivos.  Finalmente, será interesante diagramar reacciones futuras utilizando la enzima inmovilizada por varios ciclos y estudiar su estabilidad en el tiempo pensando en un futuro escalamiento de dicho proceso.