Propiedades físico-químicas y cinéticas de la enzima lacasa

Propiedades físico-químicas y cinéticas de la enzima
lacasa inmovilizada de Fusarium proliferatum
González Arzola K. y Falcón Sanabria M. A.
Departamento de Microbiología y Biología Celular. Facultad de Farmacia.
Universidad de La Laguna. Avenida Astrofísico Francisco Sánchez.38206. La
Laguna. Tenerife. Correo electrónico: katiga@hotmail.com
Las lacasas (EC 1.10.3.2) son glicoproteínas producidas por algunos
hongos y bacterias, que catalizan la oxidación de diferentes compuestos
fenólicos. Son enzimas excepcionalmente versátiles, que pueden ser
empleadas en diversos procesos industriales (bioblanqueo y depuración de los
efluentes de industrias papeleras, degradación de compuestos fenólicos
contaminantes, etc). Actualmente, los estudios van dirigidos a la búsqueda de
nuevas lacasas con mayor estabilidad, y, sobre todo, al empleo de enzimas
inmovilizadas. La inmovilización no solo contribuye a la estabilización de la
proteína, sino que facilita la reacción enzimática a gran escala. Los soportes
empleados para ello son muy diversos: celulosas modificadas, chitosano,
carbón activado, perlas de vidrio, entre otros (1). La unión se puede efectuar a
través de enlaces covalentes con el soporte o con un agente entrelazante, o
bien por adsorción iónica a la matriz. El objetivo de este trabajo consiste
mejorar las propiedades de la enzima lacasa de Fusarium proliferatum a través
de su inmovilización sobre perlas de vidrio, empleando glutaraldehido como
agente de entrecruzamiento (2).
La actividad lacasa inmovilizada presentó un pH óptimo más básico
(4,5) que la enzima libre (3,5), así como una temperatura óptima de reacción
superior (70ºC frente a los 60ºC de la enzima libre). Asimismo, la enzima
inmovilizada mantuvo un 100% de su actividad tras 2 horas de incubación en
un rango de pH de 5 a 9, y alrededor de un 90% a pH entre 2 y 4, en
comparación con la lacasa libre (60 y 50%, respectivamente). De la misma
forma, cuando se sometió durante 2 horas a 30 y 40ºC conservó íntegra su
actividad enzimática, perdiendo solo un 40% de la misma cuando se trató a
50ºC. Cabe destacar que la enzima resistió el tratamiento a 80ºC (15% de
actividad). Por otra parte, también se mejoró la afinidad por el sustrato, ya que
la constante de Michaelis (Km) disminuyó 3 veces en comparación con la
lacasa libre y la velocidad máxima de la reacción se incrementó 17 veces, lo
que da lugar a una eficiencia catalítica 38 veces superior. Este último aspecto
contrasta con los descritos para otras lacasas fúngicas.
En conclusión, la lacasa inmovilizada presenta una excelente
estabilidad en condiciones extremas de pH y temperatura, así como una mejora
sustancial de sus propiedades cinéticas, lo que la convierte en un catalizador
ideal para su aplicación industrial.
(1) Durán N., Rosa M. A., D Annibale A. y Gianfreda L. (2002). Appications of
laccases and tyrosinases (phenoloxidases) immobilized on differents supports:
a review. Enz. Microbiol. Technol. 31: 907-931.
(2) Leonowicz a., Sarkar J. M. y Bollag J.-M. (1988). Improvements in stability
of an immobilized fangal laccase. Appl. Microbiol. Biotechnol. 29: 129-135.