De las bacterias a la aplicación, un camino enzimático

CAMINATA LANDRIEL SOLEDAD; CASTILLO JULIETA DE LAS MERCEDES; SILLÓN CLARA; COSTA HERNÁN

Jornada; Jornadas científicas INEDES; 2022

INEDES

Los microorganismos son fundamentales en procesos de obtención de enzimas. Existe un fuerte interésbiotecnológico en enzimas microbianas aplicables a diversas áreas incluyendo procesamiento de alimentos,detergentes, industria textil, farmacéutica, agricultura y biología molecular. La búsqueda de nuevos insumosprovenientes de fuentes naturales, fundamentalmente las bacterias, manifiesta un incremento en los últimos años.La bioprospección es un método que permite localizar, disponer y explorar la biodiversidad de un determinadolugar. Esta actividad exploratoria permite identificar organismos, genes, enzimas o metabolitos que presenten unvalor comercial para el desarrollo de productos o procesos. Diferentes enzimas intervienen en procesosrelacionados con la síntesis, degradación y modificación de glúcidos y glucoconjugados. Existen diversas manerasde clasificarlas, pero el consenso más aceptado es el de denominarlas conjuntamente como CAZymas: “enzimasactivas sobre carbohidratos”. Las glucósido hidrolasas catalizan la hidrólisis y/o reordenamiento de los enlacesglicosídicos y constituyen la clase más importante dentro de las CAZymas. En nuestro grupo obtenemos, mediantebioprospección, bacterias productoras de enzimas amilolíticas extracelulares que resultan de interés para laproducción de biocompuestos con aplicación biotecnológica e industrial. Principalmente nos enfocamos en elestudio de las enzimas Ciclodextrina Glucosiltransferasas (CGTasas) y Pululanasas, ambos grupos de enzimasson glucósido hidrolasas de relevancia. Las CGTasas catalizan la conversión de almidón en oligosacáridos cíclicos(ciclodextrinas, CD) y lineales (maltooligosacáridos, MOS) de diferente grado de polimerización. Las CD presentanuna estructura de cono truncado lo que les permite formar compuestos de inclusión con moléculas hidrófobasmodificando sus propiedades fisicoquímicas. Los MOS son un grupo novedoso de oligosacáridos funcionales coninteresantes aplicaciones en la formulación de alimentos. Las Pululanasas son enzimas desramificantes de losenlaces α-1,6 presentes en el almidón y otros α-glucanos relacionados. Se las utiliza en la obtención de CDmediante acción conjunta con CGTasas, como aditivos en los detergentes, para producir jarabes de maltosa y enla producción de oligosacáridos con acción prebiótica. Nuestras líneas de investigación comprenden: 1)aislamiento, producción y caracterización de CGTasas y Pululanasas salvajes; 2) producción de dichas glucósidohidrolasas de manera recombinante en diferentes sistemas de expresión procariotas (Escherichia coli y Bacillussubtilis) y eucariota (Pichia pastoris); 3) producción enzimática de CD y MOS empleando diferentes α-glucanoscomo sustratos; 4) estudio de los determinantes de especificidad de sustrato de este grupo de enzimas medianteingeniería genética y 5) utilización de las enzimas recombinantes y/o de los oligosacáridos producidos por ellas enla formulación de panificados libres de gluten y en el diseño de espesantes de alimentos destinados a personascon disfagia.