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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 fungal laccase. Appl. Microbiol. Biotechnol. 29: 129-135.