Avances en la caracterización de una fosfolipasa recombinante termoestable con potencial aplicación en la industria aceitera y del biodiesel

LAURA E. NAVAS; MÓNICA FLORIN-CHRISTENSEN; BRUNO SCHULZE; GRACIELA B. BENINTENDE; MARCELO F. BERRETTA

Bahía Blanca

Congreso; XI Simposio Nacional de Biotecnología REDBIO; 2017

REDBIO Acociacion civil

Las fosfolipasas tienen diversas aplicaciones en la industria alimentaria, como en el proceso de refinamiento de aceites vegetales, en la elaboración de productos lácteos, de panificación y emulsionantes. Actualmente, se está investigando su uso combinado con lipasas que realicen la transesterificación entre triglicéridos y alcohol en la producción enzimática de biodiesel. Las bacterias termófilas son una fuente muy importante de enzimas termoestables de aplicación industrial. En trabajos previos, se llevó a cabo la producción en E. coli de una fosfolipasa termoestable recombinante (PLP_2.9), proveniente de la bacteria Thermus sp. 2.9. La enzima presentó actividad óptima a 65-70 °C y pH 9.En este trabajo se estudió la capacidad de la enzima PLP_2.9 para hidrolizar el sustrato natural fosfatidilcolina (PC) de yema de huevo y su especificidad por la posición del enlace clivado dentro de la molécula.Se ensayó la actividad catalítica de la enzima PLP_2.9 sobre PC pura a 70 °C. Los lípidos resultantes de la reacción fueron separados mediante cromatografía en capa fina (TLC). La fracción correspondiente a los ácidos grasos libres, producto de la hidrólisis enzimática, se analizó por cromatografía gaseosa. En ella se detectaron los ácidos palmítico (16:0), esteárico (18:0), oleico (18:1n9) y linoleico (18:2n6). Dado que en la molécula de PC los ácidos grasos se distribuyen asimétricamente, con los saturados mayoritariamente en la posición sn-1, y los insaturados en la posición sn-2, el resultado obtenido sugiere que la enzima tiene actividad sobre ambas posiciones en la PC.Por otro lado, se evidenció la actividad aciltransferasa de la enzima por medio de una reacción en la que se utilizó PC como sustrato, en presencia de metanol. Los productos lipídicos obtenidos se analizaron por TLC, observándose la presencia de ésteres de ácidos grasos. La transesterificación de alcoholes por parte de PLP_2.9 es una actividad potencialmente aprovechable para la obtención enzimática de biodiesel. En este contexto, resultó interesante evaluar la resistencia de PLP_2.9 frente a distintos solventes orgánicos. La enzima retuvo un 72% de actividad luego de ser incubada en presencia de 30% de metanol (v/v) y un 58% aumentando la concentración de metanol a 70% (v/v).Finalmente, se llevó a cabo una prueba de concepto para la utilización de PLP_2.9 en un proceso para la recuperación del aceite que se pierde ocluido en las gomas (mezcla de fosfolípidos y otros componentes mucilaginosos) derivadas del refinamiento industrial de aceites vegetales. La incubación a 65 °C de las gomas provenientes del desgomado acuoso de aceite de soja crudo, en presencia de PLP_2.9, durante 24 h, permitió recuperar un 15% p/p de aceite que corresponde aproximadamente a un 60% del total de aceite ocluido.Como conclusión, se dispone de una fosfolipasa recombinante termoestable con capacidad de separar ambos ácidos grasos de la molécula de fosfatidilcolina, es decir con actividad fosfolipasa A1 y A2. PLP_2.9 demostró ser útil para la recuperación del aceite ocluido en gomas residuales del refinamiento de aceite de soja. Además, tanto por su actividad aciltransferasa como por su resistencia a alcoholes, se posiciona como una buena candidata para su aplicación en la producción enzimática de biodiesel.