Elucidación parcial de la estructura química de los aminoglucanoligosacáridos (AGO) producidos enzimáticamente

Partial Elucidation of the Chemical Structure of Aminoglucanoligosaccharides (AGO’s) Produced Enzymatically

El objetivo de este trabajo fue la aplicación de la enzima quitinolítica purificada de Cellulosimicrobium cellulans 191 y la papaína comercial en la hidrólisis de quitina coloidal. Esta última se caracterizó con respecto al grado de desacetilación (GD), obteniéndose un GD del 14% mediante espectroscopia infrarroja. La quitinasa purificada hidrolizó la quitina coloidal y formó di-N-acetilchitobiosa, mientras que la papaína comercial actuando sobre el mismo sustrato formó di- N-acetilchitobiosa y tri-N-acetilchitotriosa. La estructura química de los aminoglucanoligosacáridos se dilucidó mediante espectrometría de masas.

INTRODUCCIÓN

La quitina es un polímero de N-acetilglicosamina con enlaces β-1,4. Se encuentra principalmente en caparazones de insectos, paredes celulares de hongos y crustáceos. Es un biopolímero abundante y suele estar unido a otros polisacáridos y proteínas. Se refiere a una estructura cristalina muy ordenada e insoluble en agua.

Las quitinasas (C.E.3.2.1.14), también conocidas como poli [1,4-(N-acetil-β-D-glucosaminida)] glicanohidrolasa, catalizan la hidrólisis aleatoria de los enlaces glicosídicos β-1,4 de N-acetil-β-D-glucosamina (GlcNAc) en quitinas y quitodextrinas. Se clasifican en endo-quitinasas y exo-quitinasas. Las endo-quitinasas escinden aleatoriamente, liberando oligómeros como la quitotriosa y diacetilquitobiosa. Las exo-quitinasas liberan progresivamente diacetilchitobiosa desde el extremo no reductor del polímero de quitina. Este último tipo de actividad quitinolítica también se ha denominado quitobiosidasa. Las N-acetilglucosaminidasas liberan monómeros de GlcNAc de los oligómeros resultantes de la acción de las endo y exo quitinasas.

La hidrólisis enzimática de polímeros mediante preparados comerciales y multienzimáticos se ha utilizado para la producción de oligómeros. El quitosano, un polímero derivado de la desacetilación de la quitina, ha sido hidrolizado por lisozima, celulasa y hemicelulasa, por el preparado comercial Celloviridine G20x que contiene actividades de β-glucanasa, xilanasa y celulasa, por el preparado comercial de pectinasa, por un preparado comercial de proteasa neutra, y por preparados comerciales de papaína.

En la actualidad, ha crecido el interés por la producción de oligosacáridos aminoglucanos (AGO) biológicamente activos mediante el uso de enzimas como catalizadores y de quitina y quitosano como sustratos.