Caracterización de un extracto enzimático producido por Paecilomyces lilacinus con actividad queratinolítica.

CAVELLO, IVANA; MIÑO, ROXANA; GORTARI, CECILIA; GALARZA, BETINA; CANTERA, CARLOS; HOURS, ROQUE ; CAVALITTO, SEBASTIÁN

Posadas

Congreso; XII CONGRESO ARGENTINO DE MICOLOGIA - XXII JORNADAS ARGENTINAS DE MICOLOGÍA; 2011

Asociación Argentina de Micologia

La producción avícola argentina ha experimentado un fuerte crecimiento durante los últimos años, tanto en los mercados locales como internacionales. En 2010, la producción total ascendió a 1,34 millones de toneladas de carne, con un sacrificio anual de 580 millones de pollos. Como subproducto de esta industria, se generan aproximadamente 1400 toneladas de plumas. Las plumas están compuestas mayoritariamente por queratina que, en su forma nativa (a-, b-plegada con puentes disulfuro) es altamente resistente a la degradación por proteasas comunes. Sin embargo, existen microorganismos capaces de llevar a cabo la degradación de la misma mediante la producción de proteasas conocidas como queratinasas. En este trabajo se presenta la caracterización bioquímica del extracto enzimático (EE) producido por Paecilomyces lilacinus (Thom) Samson LPS#876, una cepa fúngica aislada del suelo del bosque de La Plata, cuando crece en medio mineral mínimo en presencia de plumas como única fuente de carbono y nitrógeno (FCN). El EE cosechado en su pico máximo de actividad se caracterizó midiendo el efecto sobre la actividad caseinolítica de inhibidores de proteasas (EDTA, PMSF, 1,10- Phenantrolina, Pepstatina e Iodoacetato), estudiando el efecto de ciertos metales como Ca+2, Mg+2, Zn+2 y Hg+2, así como la estabilidad del mismo frente a detergentes (SDS, Triton X-100, Tween 20), solventes (DMSO, EtOH, MetOH, ProOH) y agentes oxidantes (H2O2). A su vez, se comparó su actividad específica con enzimas comerciales tales como Proteinasa K (Promega) y Alcamax (Cergen S.A.) determinándose la relación queratina/caseína a cada una de ellas. Por último se estudió la actividad del EE frente a distintos sustratos queratínicos (plumas, pelo bovino, lana y epidermis bovina), y no queratínicos (azocaseína y azoalbúmina) Se observó que el EE producido por P. lilacinus creciendo en estas condiciones se inhibe en presencia de PMSF (88% de inhibición) sugiriendo la presencia de serín proteasas. La inhibición con Hg+2 (85% de inhibición) indica que la actividad enzimática pertenece a una serín proteasas thiol-dependiente. Estas proteasas poseen al menos un residuo de cisteína localizada en la vecindad de uno de los sitios activos. La actividad enzimática en presencia de los demás metales se ve mínimamente modificada. En cuanto a la estabilidad en presencia de detergentes, solventes y agentes oxidantes, el EE demuestra ser estable al menos hasta 2 hs frente a todos ellos. El EE y la proteinasa K son las que presentan mayor actividad específica azocaseinolítica y azoqueratinolítica, con una relación queratina/caseína mayor a 5, indicando que el EE degrada la queratina de manera más eficiente que otras enzimas. Dentro de los sustratos queratínicos, el sustrato epidermis resultó ser el que fue hidrolizado en mayor proporción, seguido por las plumas y en menor grado, el pelo. En cuanto a la lana, el EE debió ser incubado mayor tiempo para poder observar algún grado de hidrólisis indicando que la misma es muy refractaria al ataque por la o las enzimas presentes en el EE. Resumiendo, P. lilacinus produce al menos una enzima con actividad sobre sustratos queratínicos, altamente estable frente a detergentes, agentes oxidantes y solventes. Por lo que estos EE pueden ser atractivos desde el punto de vista biotecnológico para el tratamiento de residuos agroindustriales de naturaleza queratínica, así como en industrias cosméticas, farmacéuticas e industrias de detergentes.