Detección de microorganismos para la preparación de alcoholes quirales con elevada pureza enantiomérica

ORDEN AA; DURAN M; RODRIGUEZ P; KURINA-SANZ M; GONZALES D

San Luis

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

UNSL

Las transformaciones biocatalíticas son consideradas en la actualidad tecnologías económicas y ecológicamente competitivas en el campo de la síntesis orgánica. Como consecuencia, la cantidad de biocatalizadores empleados ha aumentado rápidamente en las últimas décadas, especialmente en la producción de compuestos orgánicos quirales, dada su alta regio- y estereselectividad. Debido a que las reacciones catalizadas por óxido-reductasas requieren de cofactores, las metodologías que utilizan células enteras son beneficiosas porque ofrecen una regeneración interna de los mismos con sólo añadir cosustratos económicos como glucosa, o alcoholes o cetonas sencillas de acuerdo al objetivo buscado. Sin lugar a dudas, los microorganismos son una de las fuentes de enzimas más apropiadas ya que, en la mayoría de los casos, son ubicuos, fáciles de cultivar, económicamente accesibles y los procesos de escalado se encuentran muy desarrollados. Con el objetivo de detectar nuevos biocatalizadores capaces de reducir cetonas proquirales, llevamos a cabo un screening clásico usando hongos filamentosos y levaduras de diferentes especies. Se ensayó la reducción de diferentes alquilarilcetonas, incluyendo algunos compuestos heterocíclicos, cuyos productos de reducción ópticamente activos son importantes sintones tales como los piridilalcoholes. La capacidad reductora de Rhodotorula sp. UBA236 fue excelente en cuanto a enantioselectividad para la mayoría de los derivados con los que se obtuvieron ee superiores al 95% de los correspondientes S-alcoholes. La tasa de conversión también resultó muy buena, excepto para aquellos derivados cíclicos con nitógenos u oxígeno como heteroátomo y acetofenonas con grupos donores de electrones en posición para, tales como metoxilo y metilo. Estos resultados concuerdan con los informados por Homann y col. con microorganismos y Yadav y col. con raíces frescas de zanahoria. Se llevaron a cabo estudios de tolerancia al sustrato observándose una relación biomasa/sustrato (p/p) de 80-100, lo que indica una amplia tolerancia si se compara con S. cerevisiae, cuya relación B/S óptima es de 300-360. Los estudios de escalado en un fermentador de 1 litro indicaron que el proceso de biorreducción no resultó afectado en enantioselectividad y tasa de conversión. Esto indica que esta especie de Rhodotorula es un biocatalizador apropiado para la reducción de diversas cetonas con elevado estereocontrol.