Catalizadores enzimáticos novedosos para la producción de fructooligosacáridos a partir del azúcar de caña

Lázaro Hernández García, Carmen Menéndez Rodríguez, Enrique R. Pérez Cruz, Duniesky Martínez García, Alexis Musacchio Lasa, Ricardo Ramírez Ibañez, Alina Sobrino Legon, Luis E. Trujillo Toledo, Dubiel Alfonso González, Eulogio Pimentel Vazquez

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Resumen

Introducción: Los fructooligosacáridos (FOS) son fibras solubles con acción prebiótica en Seres humanos y animales. En la actualidad se comercializan FOS tipo inulina (enlaces fructosil-fructosa · [2·1] ), pero no hay disponibilidad de FOS tipo levana (enlaces fructosil - fructosa ·[ 2·6] ). Objetivo: obtener enzimas modificadas productoras de FOS de cadenas cortas y diferentes tipos de enlaces.
Métodos: Los genes que codifican las enzimas ·-fructosidasa (BfrA, EC 3.2.1.26) de la bacteria Thermotoga maritima y sacarosa: sacarosa 1-fructosiltransferasa (1-SST, EC 2.4.1.99) de la planta Schedonorus arundinaceus se modificaron mediante mutagénesis dirigida y se expresaron de forma constitutiva en la levadura Pichia pastoris.
Resultados: Tres mutantes BfrA (W14Y, W14Y-N16S y W14Y-W256Y) incrementaron 4 veces la relación de actividades transferasa/hidrolasa. La reacción con sacarosa (1,75 M) rindió 37 % (p/p) FOS con una distribución mayoritaria de 6-kestosa y neokestosa. Por otro lado, 1-SST produjo 1-kestosa y nistosa en proporción 9:1, cuya suma representó de 55 % a 60 % (p/p) del contenido de carbohidratos. Mediante procesos de concentración, diálisis y liofilización del sobrenadante de cultivo de los clones recombinantes de P. pastoris, se desarrollaron preparados de BfrA y 1-SST en forma de polvo soluble en agua, de alta actividad específica (> 8000 U/g), elevada pureza proteica (> 50 %) y estable durante 1 año de almacenamiento a 4 ºC. Los catalizadores enzimáticos BfrA y 1-SST constituyen alternativas atractivas para la conversión del azúcar de caña en FOS de cadenas cortas del tipo levana e inulina, respectivamente.

Palabras clave

fructooligosacáridos; FOS, ·-fructosidasas; fructosiltransferasas


Copyright (c) 2021 Lázaro Hernández García, Carmen Menéndez Rodríguez, Enrique R. Pérez Cruz, Duniesky Martínez García, Alexis Musacchio Lasa, Ricardo Ramírez Ibañez, Alina Sobrino Legon, Luis E. Trujillo Toledo, Dubiel Alfonso González, Eulogio Pimentel Vazquez

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