Antiacanthaina como catalizador de la síntesis enzimática de un dipéptido (Z-Tyr-Val) con actividad antimicrobiana in vitro.

GRISEL BERSI ; FANNY GUZMAN; ANA MARÍA CANTERA; DIEGO VALLÉS; SONIA BARBERIS

Valparaíso

Jornada; Jornada de Biocatalisis 2017; 2017

Escuela de Ingeniería Bioquímica. Pontificia Universidad Católica de Valparaíso.

Página 34 (P2.5) en el LIBRO DE RESUMENES DE JBIOCAT-2017:...................... El siglo XX reveló una serie masiva de nuevos agentes antimicrobianos basados en péptidos (AMPs) de interés para la industria alimenticia y farmacéutica. Los AMPs son eficientes frente a diversos microorganismos, pueden actuar frente bacterias resistentes a antibióticos sin generar efectos adversos para la salud y pueden preservar la calidad de los alimentos. Entre las estrategias de síntesis de péptidos, la síntesis enzimática utilizando proteasas presenta varias ventajas, tales como alta actividad, especificidad y selectividad del catalizador bajo condiciones moderadas de reacción, y es una tecnología más amigable con el medioambiente que los procesos químicos [1]. El objetivo de este trabajo fue estudiar la síntesis del dipéptido Z-Tyr-Val, utilizando el extracto proteolítico pre-purificado de Bromelia antiacantha Bertol (una planta autóctona sudamericana) como un nuevo biocatalizador de dicha reacción de síntesis.En base a las preferencias del biocatalizador, se seleccionó el sustrato limitante (donador de acilo) para ensayar la reacción de síntesis del precursor de un tripéptido modelo (YVL) con actividad antimicrobiana in vitro [2]. Se estudió la estabilidad de la enzima con diferentes solventes orgánicos inmiscibles y buffer para seleccionar el medio más promisorio para la reacción de síntesis bajo control cinético; resultando el formado por 50% (v/v) de acetato de etilo y buffer Tris-HCl 0,1M (pH 9), a 40ºC y 200rpm. Se tomaron muestras periódicas de ambas fases y se analizaron por RP-HPLC (Ultimate 3000 Dionex). Se obtuvo un producto con tR: 4,90 min, que se analizó por el método del estándar interno (utilizando un patrón obtenido por síntesis química en fase sólida), demostrándose que corresponde al precursor N-α (carbobenciloxi)-Tyr-Val (Z-YV). Se analizó la actividad antimicrobiana in vitro del precursor por el método cinético-turbidimétrico utilizando cepas de Escherichia coli ATCC 25922 y Staphylococcus aureus ATCC 25923 y se calculó la concentración mínima inhibitoria (CIM). La CIM de Z-YV frente a Escherichia coli ATCC 25922 fue de 46 µg.mL-1; mientras que frente a Staphylococcus aureus ATCC 25923 fue de 52 µg.mL-1. Estos valores fueron 2,12 y 1,67 veces más altos que las CIM de ácido nalidíxico y oxacilina, respectivamente. Antiacanthaína demostró alta estabilidad en todos los medios bifásicos estudiados (entre 60 y 120%) respecto de buffer Tris-HCl y preferencias por diversos sustratos aminoacídicos sintéticos polares. Para esta reacción de síntesis en particular, se obtuvo un grado de conversión cercano al 100%. El producto formado fue extraído en la fase orgánica, lo que facilitó su separación de los sustratos y la enzima; y el mismo no fue hidrolizado hasta después de las 5 h.Este trabajo aporta un nuevo biocatalizador de utilidad para reacciones de síntesis en condiciones extremas (solventes orgánicos). Su obtención es sencilla y de bajo costo, y contribuye al estudio de la biodiversidad de la flora autóctona sudamericana. [1] Cruz, J.; Flores, J.; Torres Sáez, R.; Urquiza, M.; Gutiérrez, J.; Guzmán F., Ortiz C. Nanotechnology. 2017, 28: 135102 (10 pp).[2] López-Expósito, I., Minervini, F. , Amigo, L., Recio, I. Journal of Food Protection. 2006, 2992-2997.