Estudio de la hidrolisis biopolimero dextran con dextranasa comercial
Páginas: 23 (5648 palabras)
Publicado: 26 de junio de 2011
Estudio de la hidrólisis del polímero bilac (dextran) obtenido de Leuconostoc mesenteroides cepa IBUN 91.2.98., usando el enzima comercial dextranasa Plus L
Santiago Pazmiño[1]
La línea de Investigación en Tecnología de Enzimas correspondiente al grupo de Bioprocesos y Bioprospección del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia ha seleccionado la bacteriaLeuconostoc mesenteroides cepa IBUN 91.2.98, productora del enzima dextransacarasa, que cataliza la polimerización de glucosa en presencia de sacarosa, para formar el biopolímero microbiano Dextran. Debido a la importancia industrial y médica de este glucano, es relevante su caracterización. Así, este estudio pretende analizar la hidrólisis del polímero Dextran obtenido en el laboratorio, en presencia deuna dextranasa comercial; caracterizando de forma preliminar los productos obtenidos. El estudio comprende tres etapas: (i) Aumento del grado de pureza del polímero obtenido en planta piloto. (ii) Medición de la actividad enzimática de la dextranasa comercial. (iii) Análisis cualitativo de los productos obtenidos de la reacción enzimática mediante cromatografía líquida de alta presión (HPLC). Deesta manera se contribuye, en parte, a la caracterización del biopolímero Dextran.
Objetivos
1. Purificar el biopolímero Dextran e identificarlo por cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC).
2. Medir la actividad enzimática de la dextranasa Plus L en presencia del dextran purificado.
3. Analizar cualitativamente los productos de la reacción enzimática, dextranasa -dextranpurificado, mediante cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC).
Marco Teórico
Dextran es el nombre que engloba polímeros de alto peso molecular compuestos por varias unidades de D-Glucosa unidos mediantes enlaces glucosídicos α-(1-6) que forman el esqueleto principal (enlaces α-(1-6) mayores a 50%), a la cual se unen cadenas laterales por enlaces glucosídicos α-(1-2), α-(1-3) o α-(1-4). Laestructura y propiedad de los dextranos varían según las cepas microbianas, la tasa de crecimiento de los microorganismos y las condiciones en las que se da la reacción. (Khalikova & Susi, 2005) La posición, el grado, y la longitud de las ramificaciones junto con la distribución del peso molecular del Dextrano afecta sus propiedades físico-químicas. (Data File, 2001). El Biopolímero bilac(dextran), obtenido en planta piloto, es producto de Leuconostoc mesenteroides cepa IBUN 91.2.98. que usa sacarosa como sustrato. La razón de purificarlo se debe a que este glucano proviene de un medio de fermentación donde se encuentra junto a otro tipo de moléculas que se consideran como impurezas para este estudio.
Las enzimas capaces de hidrolizar Dextranos forman un grupo de diferentescarbohidrasas y transferasas. Estas enzimas a menudo han sido llamadas endo y exodextranasas según su modo de acción. Según el tipo de reacción catalizada y la especificidad del producto, estas enzimas son clasificadas en dextranasas, glucan-(1-6)-α-D-glucosidasas, glucan-1,6- α-isomaltosidasas, dextran-1,6- α isomaltotriosidasas y dextran exo-(1-2)-α-glucosidasas. (Khalikova & Susi, 2005).
El enzimaempleada es la dextranasa comercial plus L de Chaetomium erraticum, provista por la corporacion Novozymes. Esta dextranasa (1,6-α-D-Glucan 6-glucanohidrolasa; E.C. 3.2.1.11) cataliza la endohidrolisis de enlaces α-(1-6)-D-glucosidicos en dextran. Las condiciones preferidas son pH de 3 a 7 y temperatura de 50-60 °C.
La cromatografía líquida de alta presión es una técnica de separación basada en ladistinta retención de los componentes de una muestra disueltos en una fase móvil al pasar por una fase estacionaria. Se caracteriza por la elevada presión de operación necesaria para conseguir una velocidad óptima de la fase móvil. La interacción entre el soluto de la fase móvil y la fase estacionaria puede ser modificada eligiendo diferentes disolventes y fases estacionarias, siendo en...
Santiago Pazmiño[1]
La línea de Investigación en Tecnología de Enzimas correspondiente al grupo de Bioprocesos y Bioprospección del Instituto de Biotecnología de la Universidad Nacional de Colombia ha seleccionado la bacteriaLeuconostoc mesenteroides cepa IBUN 91.2.98, productora del enzima dextransacarasa, que cataliza la polimerización de glucosa en presencia de sacarosa, para formar el biopolímero microbiano Dextran. Debido a la importancia industrial y médica de este glucano, es relevante su caracterización. Así, este estudio pretende analizar la hidrólisis del polímero Dextran obtenido en el laboratorio, en presencia deuna dextranasa comercial; caracterizando de forma preliminar los productos obtenidos. El estudio comprende tres etapas: (i) Aumento del grado de pureza del polímero obtenido en planta piloto. (ii) Medición de la actividad enzimática de la dextranasa comercial. (iii) Análisis cualitativo de los productos obtenidos de la reacción enzimática mediante cromatografía líquida de alta presión (HPLC). Deesta manera se contribuye, en parte, a la caracterización del biopolímero Dextran.
Objetivos
1. Purificar el biopolímero Dextran e identificarlo por cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC).
2. Medir la actividad enzimática de la dextranasa Plus L en presencia del dextran purificado.
3. Analizar cualitativamente los productos de la reacción enzimática, dextranasa -dextranpurificado, mediante cromatografía líquida de alta eficiencia (HPLC).
Marco Teórico
Dextran es el nombre que engloba polímeros de alto peso molecular compuestos por varias unidades de D-Glucosa unidos mediantes enlaces glucosídicos α-(1-6) que forman el esqueleto principal (enlaces α-(1-6) mayores a 50%), a la cual se unen cadenas laterales por enlaces glucosídicos α-(1-2), α-(1-3) o α-(1-4). Laestructura y propiedad de los dextranos varían según las cepas microbianas, la tasa de crecimiento de los microorganismos y las condiciones en las que se da la reacción. (Khalikova & Susi, 2005) La posición, el grado, y la longitud de las ramificaciones junto con la distribución del peso molecular del Dextrano afecta sus propiedades físico-químicas. (Data File, 2001). El Biopolímero bilac(dextran), obtenido en planta piloto, es producto de Leuconostoc mesenteroides cepa IBUN 91.2.98. que usa sacarosa como sustrato. La razón de purificarlo se debe a que este glucano proviene de un medio de fermentación donde se encuentra junto a otro tipo de moléculas que se consideran como impurezas para este estudio.
Las enzimas capaces de hidrolizar Dextranos forman un grupo de diferentescarbohidrasas y transferasas. Estas enzimas a menudo han sido llamadas endo y exodextranasas según su modo de acción. Según el tipo de reacción catalizada y la especificidad del producto, estas enzimas son clasificadas en dextranasas, glucan-(1-6)-α-D-glucosidasas, glucan-1,6- α-isomaltosidasas, dextran-1,6- α isomaltotriosidasas y dextran exo-(1-2)-α-glucosidasas. (Khalikova & Susi, 2005).
El enzimaempleada es la dextranasa comercial plus L de Chaetomium erraticum, provista por la corporacion Novozymes. Esta dextranasa (1,6-α-D-Glucan 6-glucanohidrolasa; E.C. 3.2.1.11) cataliza la endohidrolisis de enlaces α-(1-6)-D-glucosidicos en dextran. Las condiciones preferidas son pH de 3 a 7 y temperatura de 50-60 °C.
La cromatografía líquida de alta presión es una técnica de separación basada en ladistinta retención de los componentes de una muestra disueltos en una fase móvil al pasar por una fase estacionaria. Se caracteriza por la elevada presión de operación necesaria para conseguir una velocidad óptima de la fase móvil. La interacción entre el soluto de la fase móvil y la fase estacionaria puede ser modificada eligiendo diferentes disolventes y fases estacionarias, siendo en...
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