Purificación y caracterización enzimática de una nueva 𝛽-1,6-glucosidasa en Aspergillus oryzae.

Hay muchas enzimas capaces de romper los azúcares presentes en la mayoría de alimentos. Estas enzimas , por lo general son de la familia de las B-Glucosidasas, y en este caso nos interesa la enzima B-1,6-Glucosidasa. Esta enzima se obtiene de una familia de bacterias denominadas Flavobacterium, pero ¿son las únicas que pueden producir este enzima? Según un artículo de investigación realizado por unos científicos japoneses, es posible obtener esta enzima en hongos, más concretamente en un hongo llamado Aspergillus oryzae.

Imagen 1. A. oryzae

En esta entrada de blog contestaremos tres preguntas: ¿De qué trata el artículo? ¿Cómo se realizó el experimento? y ¿Qué resultados se obtuvieron? 

En el ensayo los científicos intentaron hacer que A. oryzae produjese B-1,6 Glucosidasa. Lo primero que  hicieron fue obtener diferentes cepas de A. oryzae e investigar sus genes para ver si en su ADN tenían el gen de dicha enzima. Una vez encontraron el gen, tenían que encontrar qué cepa tenía dicho gen, así que cultivaron las distintas cepas poniendoles como alimento MUG (un azúcar que es fluorescente cuando se le ilumina con rayos UV). Cuando el hongo tenía la enzima que buscaban, no tenían fluorescencia alrededor ya que se habían “comido” el MUG.

Lo siguiente que tenían que hacer era conseguir separar la enzima del resto de cosas. Para ello lo primero que hicieron fue una filtración para separar la enzima del hongo, pero esta enzima está mezclada con otras proteínas que no interesan así que se le puso sulfato de amonio que hace que estas proteínas caigan por precipitación y se separen de nuestra enzima. Pero todavía quedan otros compuestos químicos que contaminan esta enzima por lo que realizaron una técnica  llamada cromatografía que permite separarla de los contaminantes. Ya está la enzima aislada. Lo siguiente que hicieron fue realizar diversas pruebas para ver sus características.

Figura 1

En la figura 1 podemos ver una foto de los resultados de una técnica llamada electroforesis en SDS-Page. Estos resultados demuestran que la B-1,6 Glucosidasa está N-glucosilada y pesa 150 KDa.

Figura 2

En la figura 2 nos indica que compuestos son los que prefiere romper la B-1,6-Glucosidasa.

Figura 3

En la figura 3 las gráficas B y D se ve que la enzima es estable en un rango amplio de temperatura y pH ya que mantiene en todo momento su actividad máxima. En las gráficas A y C nos indican cual es su máxima actividad dependiendo de las condiciones de temperatura y pH

Además, descubrieron que la enzima aumentaba su actividad con los compuestos : Hierro, calcio, manganeso y magnesio  pero deja de funcionar (se inhibe) en presencia de mercurio, zinc y glucono d- lactona

Todo esto está muy bien, pero ¿para que nos sirve? Como ya hemos explicado este tipo de enzimas sirve para romper azúcares por lo que dentro de la industria alimentaria tiene un gran valor a la hora de eliminar sabores amargos producidos por la gentibiosa (un azúcar) o también para aumentar el aroma de ciertos vinos.

Otras aplicaciones que no se relacionan con la industria alimentaria son por ejemplo la obtención de abono y papel ya que puede romper la celulosa que se utiliza para obtener estos productos.

Pero ¿por qué utilizar la B-1,6-Glucosidasa de A. oryzae y no la de Flavobacterium? La respuesta es simple. La enzima que se obtiene de A. oryzae es más estable y más específica que la de Flavobacterium aunque su actividad es menor. Esta desventaja se compensa puesto que al ser más estable abarata los costes del producto final

BIBLIOGRAFÍA:

Akira Watanabe, Moe Suzuki, Seiryu Ujiie, Katsuya Gomi. Purification and enzymatic characterization of a novel β-1,6-glucosidase from Aspergillus oryzae. Journal of Bioscience and Bioengineering Volume 121, Issue 3, Page 259-264. March 2016  

ENTRADA REALIZADA POR:

Fernando Viudes Plazas
MªÁngeles Martínez Gilabert
Francisco Javier Vázquez Gallardo
Ana Pérez Guevara
Ariadna Tormo Martinez
Manuel Jesus Vidal Casanova