Aislamiento y caracterización de microorganismos resistentes a solventes organicos con actividad esterasa.

TORRES SEBASTIÁN; CASTRO GUILLERMO R.

México, D.F

Simposio; Simposium Internacional de Biotecnología. UPIBI – IPN 2000; 2000

Unidad Profesional Interdisciplinaria de Biotecnología - Instituto Politécnico Nacional (UPIBI – IPN)

Introducción. Las esterasas son enzimas ampliamente utilizadas en diversas industrias. Estas catalizan reacciones de hidrólisis y síntesis de ésteres, transesterificación y otras reacciones. Recientemente el uso de enzimas en solventes no acuosos a despertado interés por su potencial uso industrial. Aumento de la solubilidad de sustratos no-polares, modificación de la especificidad de sustrato, mayor termoestabilidad, enantioselectividad y cambio del equilibrio termodinámico a favor de la síntesis, son algunas de las ventajas que ofrece la biocatálisis en solventes no acuosos. Existen reportes que consideran que las enzimas secretadas por microorganismos resistentes a solventes orgánicos son estables en presencia de los mismos. Los objetivos del presente trabajo fueron: aislamiento de microorganismos termoresistentes y resistentes a solventes orgánicos con actividad esterasa, el estudio de la producción enzimática en medios con y sin solventes orgánicos y la caracterización del microorganismo seleccionado. Metodología. Muestras de suelo provenientes de distintas áreas geográficas fueron cultivadas en medio LB suplementado con NH4NO3 y tributirina (medio de enrriquecimiento) a 55°C con agitación (250 rpm), previo shock térmico a 80°C. El screening de bacterias productoras de esterasas se realizó en medio líquido sintético con tributirina (MS 0) y en agar tributirina. Para seleccionar las cepas resistentes a solventes orgánicos se utilizó medio líquido (MS 1) con distintas concentraciones de alcohol isoamílico. Los ensayos enzimáticos fueron realizados en los sobrenadantes de los cultivos con p-nitrofenil acetato. Una unidad enzimática se define como la cantidad de enzima necesaria para liberar 1 µmol de p-nitrofenol en un minuto. Los sobrenadantes de los cultivos en MS 1 fueron obtenidos por centrifugación a 8000 x g, por 10 min. En todos los casos la temperatura de incubación fue de 55º C. Para la caracterización bioquímica se utilizó el sistema API (Api 50 CHB). Resultados y Discusión. Fueron aisladas 18 cepas termoresistentes a 55°C (tabla 1). Por su alta actividad esterasa, teniendo en cuenta consumo de tributirina en medio líquido y agarizado, se eligieron cuatro cepas. Después de ensayar resistencia al alcohol isoamílico y estudiar la producción de esterasa en medios con y sin el solvente, fueron preseleccionadas dos cepas: S-86 y S-852 (tabla 2). Con estos microorganismos se realizaron ensayos de actividad esterasa en solventes orgánicos, eligiéndose por su mayor actividad la cepa S-86. Conclusiones. Se aisló una cepa resistente a solventes orgánicos capaz de crecer en una concentración de 0,6% de alcohol isoamílico. Su enzima presenta actividad en solventes orgánicos. Estudios de cultivos en batch mostraron que la producción de esterasa es máxima en la fase estacionaria en medios con y sin solvente orgánico, siendo esta mayor en el medio con  0,4% de alcohol isoamílico. La caracterización morfológica y bioquímica ubican preliminarmente a la cepa seleccionada en el género Bacillus, grupo subtilis. Nosostros predecimos que tanto el microorganismos como la enzima que este produce serían de gran utilidad para el desarrollo de catálisis en solventes orgánicos. Bibliografía 1.      Hiroyasu O, Kazuhiro M, and Haruo Ishikawa. 1994. Organic-solvent tolerant bacterium which secretes oganic-solvent-stable lipolytic enzyme.Appl. Enviro. Microbiol. vol 60: 3884-3886. 2.      Baigorí MD, Castro GR and Siñeriz F. Purification and characterization of an extracellular esterase from Bacillus subtilis MIR-16. 1996. Biotechnol. Appl. Biochem. vol(24): 7-11. 3.      Ali Kademi, adra Ait-Abdelkader, Loubna Fakhreddine, and Jacques C. Baratti. A thermoestable esterase activity from newly isolated moderate thermophilic bacterial strains. 1999. Enzyme Microb. Technol. Vol (24): 332-338.