Response surface methodology (RSM) for analysing culture conditions of Acidocella facilis strain USBA-GBX-505 and Partial Purification and Biochemical Characterization of Lipase 505 LIP

Metodología de superficie de respuesta (RSM) para el análisis de las condiciones de cultivo de Acidocella facilis cepa USBA-GBX-505 y la purificación parcial y caracterización bioquímica de la lipasa 505 LIP

Por medio de la Metodología de Respuesta de Superficie (RSM) evaluamos las condiciones de cultivo (fuente de N, fuente de C, pH y tasa de agitación) que incrementan la biomasa de Acidocella facilis cepa USBA-GBX-505 y, como consecuencia, la producción de su enzima lipolítica, llamada 505 LIP. Los resultados de la RSM revelaron que el extracto de levadura y la agitación fueron factores de cultivo claves, que incrementaron de 4 a 5 veces la actividad lipolítica asociada al crecimiento (de 0.13 U.mg^-1 a 0.6 U.mg^-1). La lipasa 505 LIP se purificó parcialmente usando cromatografía de exclusión por tamaño y cromatografía de intercambio iónico. Su peso molecular fue > 77 kDa. La enzima muestra su actividad catalítica óptima a 55 °C y pH 7.5. El EDTA, el PMSF, el 1-butanol y el DMSO inhibieron la actividad enzimática, mientras que el Tween 20, la acetona, el glicerol y el metanol la incrementaron. La enzima 505 LIP no requiere iones metálicos para su actividad, e incluso se inhibe en presencia de ellos. Este estudio muestra el uso potencial de A. facilis cepa USBA-GBX-505 para la producción de una nueva enzima lipolítica, 505 LIP, que es estable a temperaturas moderadas y en la presencia de solventes orgánicos. Estas son características importantes en la síntesis de muchos productos útiles.

INTRODUCCIÓN

En la actualidad, el 75 % de las enzimas utilizadas a escala industrial son enzimas hidrolíticas, siendo las carbohidrolasas, proteasas y lipasas las que dominan el mercado de las enzimas [1]. Las lipasas (EC 3.1.1.1) y las esterasas (EC 3.1.1.3) pertenecen a la familia de las α/β hidrolasas, que se caracterizan por su capacidad para hidrolizar y formar enlaces éster en moléculas orgánicas, como los lípidos y las grasas [1-3]. Estas enzimas son industrialmente importantes debido a su capacidad de actuar en ambientes con baja concentración de agua, lo que les permite realizar reacciones de esterificación, transesterificación, aminolíticas y acidolíticas [4] con alta eficiencia y estabilidad. La capacidad de las lipasas para catalizar reacciones enzimáticas con eficiencia, estabilidad y quimioselectividad, región y enantioselectividad, así como la no necesidad de cofactores y los altos niveles de actividad en disolventes orgánicos las convierten en biocatalizadores versátiles para fines industriales [5], incluyendo la producción de alimentos, productos lácteos, agroquímicos, farmacéuticos, cosméticos y detergentes [5, 6] debido a sus propiedades únicas, asociadas a su amplio rango de sustratos [7].