Resumen de Ingeniería de biocatalizadores y bioprocesos: B-Galactosidasa de Thermus sp., cepa T2
Benevides Costa Chitunda Pessela
Las beta-galactosidasas (EC.3.2.1.23), son enzimas que catalizan la hidrólisis de enlaces glactosidicos beta-1,4. Estas enzimas se encuentran distribuidas en la naturaleza en numerosos microorganismos, en plantas y en tejidos animales. Su aplicación fundamental esta en las reacciones de hidrólisis de lactosa en productos y subproductos lácteos (leche, sueros de quesería .., etc.). El motivo fundamental de su aplicación radica esencialmente en dos postulados: 1,- Eliminación total de lactosa en leche, de gran interés, ya que constituye un contratiempo importante para personas que no son capaces de metabolizar libremente ese disacárido, ya sea, porque hallan perdido esa capacidad de forma hereditaria o por algún accidente de tipo metabólico. Este problema lo padece un porcentaje basante alto de la población mundial (en torno al 70%), siendo mas severo en las poblaciones de raza negra. La supresión completa del hábito de ingerir productos lácteos, puede traer graves consecuencias al organismos Humano, ya que este producto constituye la fundamental para el aporte de muchas proteínas, vitaminas y otras fuentes de energía, con lo cual esta deficiencia puede, incluso provocar la muerte del individuo intolerante. 2,- A escala industrial, su eliminación, constituye un importante avance, en la producción y maduración de quesos, ya que el proceso se vería acelerado al usar las bacterias responsables en los procesos fermentativos usan glucosa, más fácilmente dirigida, en vez de hacerlo con lactosa. Otra de las implicaciones industriales importantes radica en la eliminación de este disacárido en los residuos formados tras la producción de quesos. Estos residuos poseen una elevada DQO, cerca de 50 a 100.000 mg/L, lo que en términos medioambientales constituye un handicap importante (ahora que la legislación castiga severamente estas infracciones). Así, la búsqueda de enzimas capaces de ser aplicadas de forma simultanea con procesos químicos industriales que ocurren a elevadas temperaturas (diga se Pasterización, UHT etc ..), se hace imprescindible, para mejorar la asepsia del proceso, ya que por un lado realizamos el tratamiento térmico y por el otro, el tratamiento microbiológico del mismo. Así aplicando técnicas de ingeniería genética para clonación de microorganismos termófilos, difíciles de crecer en fermentadores industriales en microorganismos mesófilos, facilita su fermentación y procesamiento a escala industrial, constituyendo un importante ahorro en términos económicos del proceso. Como la industria alimentar exige unas condiciones de pureza importantes, los proceso de purificación enzimáticas previos son necesarios. De esta forma, también se pudo acudir a técnicas de ADN recombínate para insertar un vector portador de una secuencia aminoacidica constituida por Histidinas, que deben interaccionar con soportes con quelatos metálicos, por afinidad, facilitando la purificación de la proteína por cromatografía de afinidad a quelatos metálicos (IMAC). Posteriormente, se llevaron a cabo estudios para la inmovilización y estabilización de la proteína, (en soportes tipo sepabeads modificados con boronatos y/o con quelatos metálicos), facilitando así, la recuperación final del catalizador y su reutilización, constituyendo también un ahorro económico.
