Biotecnologia Aplicada Elfos Scientiae ISSN: 0684-4551 Vol. 13, Num. 4, 1996

Estudio Cinetico De Las Reacciones De Aceptor Catalizadas Por La Dextransacarasa De Leuconostoc mesenteroides IBT1217

M Sanchez Gonzalez y A Lopez-Munguia

Departamento de Bioingenieria. Instituto de Biotecnologia. Universidad Nacional Autonoma de Mexico. Apartado postal 510-3 Cuernavaca Morelos C.P. 62271. Mexico Fax:(52)(73)152388 E- mai: agustin@bt.unam.mx

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Introduccion

Las dextransacarasas son enzimas con la capacidad de transferir un grupo alpha-D-glucopiranosilo de la sacarosa a una cadena de glucosa, dando lugar a la formacion de polisacaridos (dextranas). La presencia de azucares de bajo peso molecular (aceptores) en la mezcla de reaccion, evita el crecimiento de las cadenas de polimero, dirigiendo la sintesis hacia la produccion de oligosacaridos. Debido a la importancia biologica de los oligosacaridos, es de interes el conocimiento de la cinetica de su sintesis ya que constituye la base de la ingenieria de la reaccion, con lo cual se pueden obtener altos rendimientos y buena selectividad de productos (1).

El objetivo del presente trabajo es determinar el efecto que ejercen la maltosa y la panosa (6^2-O-a-D- glucopiranosilmaltosa, primer producto de la serie homologa producida cuando la maltosa es aceptor), sobre la cinetica de reaccion de la dextransacarasa de Leuconostoc mesenteroides IBT1217.

Materiales y Metodos

Las reacciones fueron realizadas utilizando 1UI/mL de enzima asociada a celulas de L. mesenteroides IBT1217, a30 C en reactores agitados. Las concentraciones de sacarosa empleadas se encuentran en el intervalo de 10-300g/L. Las concentraciones de aceptor fueron 50 y 100g/L para la maltosa y 50g/L para la panosa. Los productos de aceptor fueron medidos por HPLC utilizando columnas C18 y de analisis de carbohidratos. La velocidad de reaccion, reportada como liberacion de fructosa, fue medida con un kit enzimatico de Boehringer.

Resultados

La maltosa ejerce un efecto inhibitorio sobre la velocidad de produccion de dextrana mas no asi en la produccion de oligosacaridos. El unico producto de estas sintesis fue panosa. Al utilizar a este azucar como aceptor (reaccion libre de maltosa), la velocidad de produccion de dextrana fue la misma que en la reaccion sin aceptor. La velocidad de sintesis de oligosacaridos fue casi tres veces mayor a la obtenida al utilizar maltosa. En este caso se produjeron oligosacaridos hasta con cinco unidades de glucosa (DP5).

Discusion

De acuerdo al mecanismo de reaccion propuesto (2), el control del peso molecular de los oligosacaridos se puede regular a traves de la relacion de concentraciones sacarosa/aceptor (s/a), de tal manera que cuandoo se emplea a la maltosa como aceptor, un exceso de la misma sobre la sacarosa, llevaria a la sintesis exclusiva de panosa (3).

Contrariamente a lo contemplado en la literatura (3), altas concentraciones de sacarosa y maltosa, con una relacion s/m = 3, inhiben totalmente la produccion de dextrana. Comparando los resultados anteriores con los obtenidos al utilizar a la panosa como aceptor, parece que a diferencia de lo reportado (2), los sitios activos de sintesis de polimero y de oligosacaridos son diferentes.

Los efectos ejercidos sobre estos sitios dependen del tipo de aceptor involucrado. Lo anterior constituye una ventaja cuando se trata de controlar los tipos de productos en las reacciones de sintesis de maltooligosacaridos.

References

1. Monsan P. FEMS Microbiology Reviews 1995;16:187-192.

2. Robyt J, et al. Archives of Biochemistry and Biophysics 1974;165:634-640.

3. Su D, et al. Carbohydrate Research 1993;248:339- 348.

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