CATABOLISMO DE GLICEROL EN AEROBIOSIS Y ANAEROBIOSIS POR Pediococcus pentosaceus N5p AISLADO DE VINO

SERGIO ENRIQUE PASTERIS; SAAD, A. M. S.

Tafi del Valle-Tucuman

Congreso; XIX JORNADAS DE LA ASOCIACION DE BIOLOGIA DE TUCUMAN; 2002

Pediococcus pentosaceus N5p degrada glicerol por el camino de la glicerol kinasa que involucra las enzimas glicerol kinasa y glicerol 3-P dehidrogenasa NAD independiente y los productos formados están relacionados al metabolismo de piruvato. En este trabajo, determinamos los productos de degradación de glicerol (métodos enzimáticos y GC-FID) y las actividades enzimáticas (métodos espectrofotométricos específicos) relacionadas con su formación, cuando la cepa crece en aerobiosis y en anaerobiosis, en medio MRS modificado, adicionado con diferentes concentraciones de glicerol y a 30°C. En ambas condiciones de incubación, los productos del catabolismo de glicerol fueron D-lactato y acetato, con menor proporción de diacetilo y 2,3-butanodiol(2,3-BD). Este último no se detecta en anaerobiosis. Los valores de D-lactato y acetato aumentaron con la concentración de glicerol mientras que los de diacetilo y 2,3-BD, en aerobiosis, no variaron significativamente. En relación a la formación de lactato, investigamos las actividades lactato dehidrogenasas (D,L-LDH). Los valores de D-LDH fueron superiores en aerobiosis, tanto en glucosa como en glicerol y en ambas atmósferas de incubación fueron menores con glicerol. En el cultivo con glucosa L-LDH es también mayor en aerobiosis; con glicerol en aerobiosis los niveles son menores mientras que en anaerobiosis no fue detectada. Estudiamos también las enzimas que desvían el lactato a piruvato: D,L-LDH NAD independientes (LDHi). Ambas actividades aumentaron en presencia de glicerol, en ambas condiciones de incubación. Los niveles de D-LDHi permanecieron constantes en anaerobiosis mientras que en aerobiosis aumentaron con la concentración del sustrato. La expresión de las LDH varía inversamente: en ambas condiciones de incubación las NAD dependientes son inhibidas por glicerol y los niveles de D-LDH son mayores que los de L-LDH, mientras que las NAD-independientes, son estimuladas por glicerol y los mayores niveles corresponden a L-LDHi. Esta relación justifica los niveles de D-lactato y la ausencia de L-lactato. En cuanto a la producción de acetato, determinamos las actividades acetato kinasa (AK) y acetaldehído dehidrogenasa (ADH). Los valores de AK en glucosa, fueron mayores en anaerobiosis. Con glicerol, los valores aumentan y son similares en cualquier condición de incubación. Sin embargo, los niveles de ADH fueron superiores en aerobiosis y aumentaron con la concentración de glicerol. La variación respecto a las condiciones de incubación es inversa a la de AK, pero ambas actividades son estimuladas por glicerol, coincidiendo con el comportamiento de LDHi, enzimas que proporcionan piruvato para esta vía, permitiendo así obtener ATPadicional. En relación con la síntesis de 2,3-BD, investigamos las actividades acetoin reductasa (AR) y diacetil reductasa (DR). Ambas fueron detectadas en ambas condiciones de incubación, con valores superiores en aerobiosis. La actividad DR es mayor en aerobiosis y es estimulada por glicerol en anaerobiosis e inhibida en aerobiosis, mientras que la actividad AR, es inhibida por glicerol en ambas condiciones, pero los valores en aerobiosis son significativamente superiores. La relación entre ambas actividades explica la presencia de 2,3-BD solo en aerobiosis. Concluimos que las actividades enzimáticas responsables de la formación de los productos del catabolismo de glicerol en P. pentosaceus N5p, están moduladas por glicerol y por disponibilidad de oxígeno.