Caracterización de dos nuevas enzimas GH10: una monoespecifica (xilanasa) y una bifuncional (xilanasa/glucanasa).

BRUNO BARON CAMILA; MON MARIA LAURA; MARRERO DIAZ DE VILLEGAS RUBEN; TALIA PAOLA MONICA

Quilmes

Congreso; 3er. Congreso Latinoamericano de Ecología Microbiana, ISME-Lat 2023; 2023

Universidad Nacional de Quilmes

La habilidad de las termitas y de su microbiomaintestinal asociado para degradar materiales pecti-hemi-celulósicos lasconvierte en un modelo biológico ideal para su aplicación en la industriabiotecnológica. En un estudio previo del grupo de investigaciónse realizó un análisis de secuenciación del ADN total bacteriano por metagenómicashotgun del microbioma intestinal dedos especies de termitas argentinas (Cortaritermesfulviceps y Nasutitermes aquilinus).En este trabajo se seleccionaron dos genes candidatos implicados en ladegradación de la biomasa lignocelulósica, llamados Xyl10C y Xyl10E. Seamplificaron, clonaron y expresaron en sistemas heterólogos. Se purificaron ycaracterizaron sus actividades enzimáticas. Se evaluó la actividad endo β-1,4-xilanasa para ambas enzimas, y la actividad β-glucanasa de Xyl10E utilizando como sustrato xilano dehaya y β-glucano de cebada, respectivamente. Se determinaron lascondiciones óptimas de pH, temperatura, termoestabilidad, halotolerancia,actividad frente a agentes químicos y su cinética. La actividad enzimáticarelativa se estimó mediante la concentración de los azúcares reductores usandoel método ácido dinitrosalicílico (DNS). Asimismo, los productos de reacciónutilizando xilano y xilooligosacáridos como sustratos, fueron estudiadosmediante cromatografía de capa delgada(TLC). Ambas enzimas presentaronactividad endoβ-1,4-xilanasa. Xyl10C presentó actividad óptima a pH 7 y 50 °Cmientras que Xyl10E en rango de pH (6-9) y temperatura (50°C-60°C). Las enzimasxilanasas retuvieron más del 85% (Xyl10C) y 75% (Xyl10E) de actividad por 8 h a40°C. Además, Xyl10C reveló halotolerancia en presencia de NaCl. Xyl10Epresentó actividad β-glucanasa óptima a pH 6, con unrango de temperatura 20°C a 50°C. Xyl10C y Xyl10E fueron capaces de hidrolizarla xilotetraosa(X4) generando xilosa(X), xilobiosa(X2), xilotriosa(X3). Cuandose utilizó xilopentaosa como sustrato, Xyl10C la hidrolizó a X2yX3 y Xyl10E aX, X2, X3 y X4. Mediante análisis estructural se determinaron losaminoácidos que forman parte del sitio catalítico y se cuantificaron los aminoácidos ácidos en las zonas catalíticas, siendomayor en Xyl10C, esto se relaciona con la su capacidad halotolerante. Laspropiedades de estas enzimas las convierten en candidatas para diferentesindustrias. Así, Xyl10E (bifuncional xilanasa/β-glucanasa)tiene potencial para ser utilizada en la industria papelera, alimentaria ytextil; y Xyl10C bioetanol lignocelulósico e industria pesquera.