Extrac. Y Purif. De Enzimas Biotec. 2644a

UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS (Universidad del Perú; DECANA DE AMERICA)

Facultad de Farmacia y Bioquímica

BIOTECNOLOGIA BÁSICA PRODUCCION Y PURIFICACION DE ENZIMAS Mg. Elena Benavides Rivera LIMA - PERU



En el año 4000 a. C., los egipcios elaboraban pan con levadura; en el 2500 a.C., los chinos producían el "kui", una cerveza de arroz. Y existen indicios de que algunos pueblos de América Central conocían las propiedades antibióticas de ciertos hongos. Sin saberlo, recurrían a la hoy denominada biotecnología.

ENZIMAS 



Catalizadores biológicos que, en todos los seres vivos, se encargan de catalizar las transformaciones que constituyen el metabolismo. Las enzimas se usan en kits diagnósticos, en análisis del ADN en causas criminales o identificación de paternidad, en procesos químicos productivos, en fármacos, en las industrias agroalimentarias (edulcorantes, bebidas, quesos), en otras industrias (carnes, pieles) y, en grandes cantidades, en los biodetergentes para intensificar su acción limpiadora.

ENZIMAS 

Catalizadores biológicos muy potentes y eficaces, químicamente son proteínas.



Actúan en pequeña cantidad y se recuperan indefinidamente.



Aceleran la conversión de sustratos a productos en una reacción, disminuyendo la ENERGIA DE ACTIVACIÓN.



Esta reacción puede llegar a instantánea o casi instantáneamente.

darse

CARACTERÍSTICAS DE LA ACCIÓN ENZIMÁTICA 

Especificidad de sustrato (S).



Especificidad de acción.

CARACTERÍSTICAS DE LA ACCIÓN ENZIMÁTICA 

Acción enzimática  formación de complejo (transición)

E+S 



ES



E+P

El sustrato se une a enzima por uniones electrostáticas, hidrófobas, puentes de hidrógeno, entre otras en centro activo.

CARACTERÍSTICAS DE LA ACCIÓN ENZIMÁTICA 

Algunas enzimas actúan con ayuda de estructuras no proteicas. Cofactor: iones o moléculas inorgánicas.

Coenzima: Molécula orgánica.

EFECTO DEL pH Y TEMPERATURA 1.

Efecto del pH. Ez. tienen pH óptimo de actividad. pH puede afectar:  Centro activo: Aa con grupos ionizados.  Centro no activo: ionización de Aa puede modificar conformación de enzima.

2.

Efecto de la Tº. 

 

Influye en actividad. Punto óptimo representa el máx. de actividad. °T bajas  Ez. "muy rígidas" °T altas  > 50°C, actividad cae por desnaturalización.

Velocidad máxima

Tº óptima

EFECTO DEL pH Y TEMPERATURA 1.

Efecto del pH. Ez. tienen pH óptimo de actividad. pH puede afectar:  Centro activo: Aa con grupos ionizados.  Centro no activo: ionización de Aa puede modificar conformación de enzima.

2.

Efecto de la Tº. 

 

Influye en actividad. Punto óptimo representa el máx. de actividad. °T bajas  Ez. "muy rígidas" °T altas  > 50°C, actividad cae por desnaturalización.

Velocidad máxima

Tº óptima

CLASIFICACION DE ENZIMAS 1. Oxido-reductasas (Oxido-Reducción)

Si una molécula se reduce, tiene que haber otra que se oxide

2. Transferasas (De grupos funcionales)

 grupos aldehidos  gupos acilos  grupos glucosilos  grupos fosfatos (kinasas)

CLASIFICACION DE ENZIMAS 3. Hidrolasas (Hidrólisis)

Transforman polimeros en monomeros. Actuan sobre: •enlace ester •enlace glucosidico •enlace peptidico •enlace C-N

4. Liasas

(Adición a dobles enlaces)



 

Entre C y C Entre C y O Entre C y N

CLASIFICACION DE ENZIMAS 5. Isomerasas (Isomerización)

6. Ligasas

(Formación de enlaces, aporte de ATP)

   

Entre Entre Entre Entre

C C C C

y y y y

O S N C

TECNOLOGÍA ENZIMÁTICA 



El objetivo es la superación de aquellos inconvenientes que retrasan la aplicación de las enzimas en estos procesos a escala industrial. Alternativa biotecnológica basada en que las industrias desarrollen productos de calidad homogénea, aprovechen óptimamente sus materias primas, aceleren sus procesos de producción, minimicen y disminuyan el deterioro del medio.

INTRODUCCIÓN 



Aplicaciones industriales en la obtención de productos químicos, en la industria alimentaria y farmacéutica. Los procesos catalizados por enzimas presentan una serie de ventajas frente a los catalizadores convencionales no biológicos: •

• •

Presentan una gran actividad catalítica; Muestran una gran especificidad de sustrato Son muy activos a temperatura ambiente y presión atmosférica.

INTRODUCCIÓN 





El empleo de enzimas no se ha generalizado en los procesos químicos industriales debido a que la mayoría de las enzimas no son estables en las condiciones de trabajo. Por otra parte al ser solubles en agua, su separación de los sustratos y productos es difícil, y por tanto, no se pueden reutilizar. Con la inmovilización de las enzimas se han podido superar estos últimos inconvenientes, permitiendo que el proceso biotecnológico sea económicamente rentable.

PRODUCCIÓN INDUSTRIAL 

Las enzimas industriales se obtiene por extracción a partir de células:   



Animales Vegetales Microbianas

Actualmente 



Sólo enzimas de microorganismos y por fermentación se han desarrollado significativamente. Se aprovecha potencial genético de microorganismos para obtener enzimas tecnológicamente más avanzadas.

PRODUCCIÓN DE ENZIMAS 

Utilizar enzimas termoestables para obtener: • Velocidades de reacción mayores, •

Menores viscosidades del sustrato,

Aumento de la solubilidad de los reactantes y, •

•

Disminución de la contaminación microbiana.

PRODUCCIÓN DE ENZIMAS 

Los microorganismos deben siguientes propiedades: • •

•



tener

las

Facilidad y rapidez de crecimiento en fermentadores grandes, Alto rendimiento de enzima, Fácil de aislarlo, purificarlo y concentrarlo.

La mayoría de las enzimas son de origen microbiano y se producen por fermentación sumergida aerobia convencional.

USOS DE LAS ENZIMAS 





Las enzimas más utilizadas son la αamilasa, la glucoamilasa, la glucosa isomerasa y varias proteasas. Entre otros pueden citarse la tripsina, la ureasa, la ribonucleasa, la peroxidasa, la papaína y otras proteasas, la amilasa, la asparraginasa, el alcohol deshidrogenasa, la fosfatasa alcalina y la glucosa oxidasa. Aproximadamente el 60% son proteolíticas y el 30% carbohidrasas.

USOS DE LAS ENZIMAS 



Se pueden dividir en 3 clases en función a su disponibilidad, precio y pureza: • Enzimas utilizados en gran escala, • Enzimas utilizados en cantidades menores, • Enzimas especializados. Características de las enzimas industriales: • Estabilidad, • Las impurezas no deben interferir en su actividad, • Barato, activo y seguro, • Debe ser útil en en aplicaciones muy diferentes.

FUENTES DE ENZIMAS 







Las células microbianas son la fuente usual de enzimas para uso industrial. Excepto las proteasas como la papaína, ficina , bromelína y la quimosina. Se producen a partir 25 organismos, incluyendo hongos. Los enzimas microbianos son más útiles que los derivados de plantas o animales por la gran variedad de actividades catalíticas.

FUENTES DE ENZIMAS 





Además son más estables que los homólogos de las plantas o animales. Los microorganismos productores de enzimas más útiles y mejor conocidos son los Aspergillus niger, A. oryzae y Bacillus subtilis. Uno de las escasos enzimas unidos a membranas que han sido explotadas comercialmente es la colesterol oxidasa, es inusual que este localizada en la parte externa de la pared celular.

Proteinasas





Renina  Se halla en el estomago de las terneras.  Acción proteolítica débil  Poderoso agente coagulador de la leche (pH óptimo 5.4) Papaina  Se halla en el latex del fruto verde de la papaya.  Su característica es su contenido en grupos SH  Es relativamente resistente al calor (a 50-60°C la proteolísis es rápida)  Coagula fácilmente la leche

Carbohidrasas 

Alfa amilasa  Se halla en las glándulas salivales, páncreas, hongos, bacterias y malta  Descomponen los almidones y glucógeno en maltosa y glucosa (previo paso a dextrina)  La amilasa animal requiere cloruro de calcio  Beta amilasa  Los granos los producen en gran abundancia  Descomponen el almidón a maltosa.

INDUSTRIAS TRADICIONALES Y ENZIMAS ASOCIADAS 

Fabricación de queso  



La operación más importante es la coagulación de la caseína de la leche mediante la adición de renina y renina/pepsina También se ha añadido papaina para la proteolisis durante el añejamiento del queso.

Elaboración de pan    

La harina cruda contiene muchas enzimas en pequeña cantidad. La proteinasa de la harina es inactivada por la oxidación. La alfa-amilasa ocasiona aumento de volumen de la hogaza. Lipoxidasa es un blanqueante de la harina y mejora su amasado. Origen: harina de soja y leguminosas.

INDUSTRIAS TRADICIONALES Y ENZIMAS ASOCIADAS 

Fabricación de zumos  



Uso de enzimas en la destrucción de pectinas. Una de las enzimas produce metanol, pero en pequeña cantidad.

Fabricación de glucosa y fructosa   

A partir de maíz Las enzimas utilizados son alfa amilasas y amiloglucosidasas La glucosa se transforma en fructosa por acción de la glucosa-someraza.

INDUSTRIAS TRADICIONALES Y ENZIMAS ASOCIADAS 

Refinado de azúcar   



Degradación de la rafinosa Resultado: cristalización y producción de sacarosa. La hidrólisis se efectua a pH 5 para evitar la inversión del azucar.

Detergentes biológicos 



Enzimas proteolíticas y lipoliticas

Problemas:  

El exceso de enzimas ataca nutrientes y seres que viven en los desagues. Afectan el tratamiento de las aguas residuales por cambios en las demandas de oxigeno y sólidos suspendidos.

INDUSTRIAS TRADICIONALES Y ENZIMAS ASOCIADAS



Productos Farmacéuticos y médicos 

Bio Sidus obtiene hormona de crecimiento humana a partir de leche de vacunos clonados y transgénicos  Este

hecho es la culminación exitosa de otra etapa en el camino de búsqueda de medicamentos de alta tecnología para llegar en forma más eficiente a mayor cantidad de pacientes a un menor precio.

 el

primero que logra la producción de hormona de crecimiento humana en dichos animales.

INDUSTRIAS TRADICIONALES Y ENZIMAS ASOCIADAS

 Agosto

de 2002, nació Pampa, la primera ternera clonada de Latinoamérica. Hecho extraordinario logrado por el científico argentino, ya que fue el primer bovino nacido por clonación de células somáticas fetales.  En los meses siguientes nacieron varias terneras integrantes de la "dinastía Pampa". Además de clonadas algunas de ellas son transgénicas, ya que son portadoras de un gen de otra especie. Para este proyecto el gen agregado a las células bovinas fue el de la hormona de crecimiento humana - somatotropina.

INDUSTRIAS TRADICIONALES Y ENZIMAS ASOCIADAS  Luego

de una estimulación temprana de sus glándulas mamarias, comenzó a dar leche conteniendo hormona de crecimiento humana, superando toda estimación previa.  Un solo animal podría satisfacer holgadamente la demanda total de este medicamento en nuestro país.  Diversos estudios fueron realizados sobre la proteína aislada y purificada a partir de la leche de Pampa Mansa y demostraron que el producto biosintético es biológicamente activo, siendo capaz de promover el crecimiento de animales de laboratorio, y que su perfil fisicoquímico resulta idéntico al producido por

INDUSTRIAS TRADICIONALES Y ENZIMAS ASOCIADAS 



Los antecedentes mundiales, relatados para esta forma de producción, indican que un animal puede llegar a secretar más de 20 gramos por día de la proteína transgénica.

Siguiendo este razonamiento y con estimaciones conservadoras, se calcula que cada animal podría producir en su leche unos 5 kilogramos anuales de una proteína específica. ANTIBIÓTICOS SEMISINTÉTICOS



Las penicilinas semisintéticas son los principales productos farmacéuticos obtenidos por tecnología enzimática.

Producción • plantas

Naturales

• animales mesófilos

• microorganismos extremófilos

• mutantes

Modificados

• recombinantes • ingenerados

Distribución de las enzimas Industriales

Proteasas 59%

Carbohidrasas 28%

Lipasas 3%

Otras 10%

-------------------------------------------------------------------------Alcalinas 25% a-Amilasas 13% Analíticas Neutras 12% Isomerasas 6% Farmacéuticas Acidas 10% b-Amilasas 5% Para desarrollo Alcalinas 6% Pectinasas 3% Tripsinas 3% Celulasas (1%) Acidas 3% Lactasa

Selección de las Fuentes 

  

  



Especificidad pH Temperatura Activación / Inhibición Análisis Disponibilidad Costo Estabilidad

Enzimas en Síntesis Química Procesos con E con CoE disociables

Procesos con E sin CoE disociables

ligasas oxidoreductasas

liasas hidrolasas

P1 + P2

S + H2O proteasas

péptidos

lipasas

ésteres

glicosidasas

oligosacáridos

acilasas

antibióticos

OBTENCION DE ENZIMAS: 1.

Extracción de Glándulas animales • •

2.

Extracción de plantas •

3.

Insulina Renina Papaina

Cultivos bacterianos

EXTRACCIÓN DE GLÁNDULAS ANIMALES Renina Cuajo (Jugo gástrico) 1. 2.

Estómagos frascos NaCl6% + Ac. Bórico pH 5,2; preservar Filtrar acidificar c/HCl : pH 2,5; activar prorenina a) b)

Diluir (opcional): neutralizar y filtrar Sol Conc. Ó preparados sólidos: pp(ClNa ó SO4Na2) pI = 3,6  Absorber sobre hidróxido de Aluminio, filtrar, eluir con B. Fosfáto  Glicerina óxinh. Bact redisolver ó secar al vacío Polvo  Polvo + almidón act. st. : polvo ó tableta

- 1950

renina ternero

- 1960

mezclas renina-pepsina

- 1970

renina microbiana

- 1985 renina de levadura recombinante - 2000

renina ingenierada

OTRAS : - Pepsina - Pancreatina - Tripsina

- Hialuronidasa - F.S.H.

EXTRACCIÓN DE PLANTAS  Proteasas 1. Actividad Óptima 2. Endotipos

Exotipos

3. No muy estable al calor.

APLICACIONES - Curtido - Modificación de harinas Apresto de tejidos Aclaramiento de cervezas Extracción de aceite a partir de residuos de pescado Limpieza y lavado de ropa Recuperación de plata de fotografías Ablandamiento de carnes

EXTRACCIÓN DE PLANTAS  1)

2)

3) 4) 5)

Enzimas amilolíticas

Hidrólisis del almidón previa a la fermentación alcohólica Modificación de harinas Clarificación de jugos de fruta Engomado y desengomado de fibras textiles Aglomeración de materiales de fundición

ENZIMAS DE MICROORGANISMOS Amilolítico

Asperguillus arizae, oryzae, niger, Penicillium roqueforti. Rhizopus sp. Bacillus subtilis; Clostridium acetobutylicum.

Proteolítico

Bacillus subtilis; Ps. putrida, Clostridium sp.

Invertasa

Saccharomyces carlsbergensis, Aspergillus oryzae

Pectinestera sa Hemolítico Penicilinasa

Aspergillus sp.; Pencillium sp.

Streptococcus haemolyticus Bacillus cereus, subtilis

Enzimas Termoestables

 enzimas termoestables de organismos mesófilos  enzimas de organismos termófilos

 genes termófilos clonados en organismos mesófilos  genes mesófilos modificados estructuralmente

ENZIMAS DE MICROORGANISMOS Producción :  



Por inducción [ ] sustrato Hibridación

REPRESENTACIÓN ESQUEMATICA DE PROCESO DE AISLAMIENTO Y PURIFICACIÓN DE ENZIMA MATERIA PRIMA

ANIMAL

MICROBIANA

VEGETAL

ETAPA 1 EXTRACCIÓN EXTRACTO TOTAL

ETAPA 2 FRACCIONAMIENTO EXTRACTO BRUTO ETAPA 3 PURIFICACIÓN ENZIMA PURA

MÉTODOS DE EXTRACCIÓN METODOS

TRATAMIENTO

- Desintegración de tejidos y partículas celulares

Mecánico: homogenización cortes. Sonización, turmics. Molienda con microperlas de vidrio. Desintegración y homogenización a alta presión.

- Extracción con soluciones acuosas.

Temperatura: shock frío. Ph: shock alcalino o ácido. Concentración salina: shock osmótico.

- Métodos especiales de extracción.

Extracción por: butamol o acetona. Por solventes . Congelación-descongelación

- Extracción con detergentes.

Desoxicolato de sodio, Tween 20, Teepol XL, Triton X 100.

- Extracción con enzimas.

Autolisis: proteolisis y lipólisis. Utilización de enzimas purificadas: tripsina, lipasa.

METODOS CROMATOGRÁFICOS Cromatografia de filtración sobre gel: •

Conocido como cromatografía de exclusión.

•

Separa proteínas por peso molecular y tamaño.

Cromatografía de intercambio iónico: •

Comportamiento ácido base de proteínas.

•

Enzimas con numerosos grupos funcionales cargados eléctricamente.

METODOS CROMATOGRÁFICOS Cromatografía de adsorción: • •

Adsorbentes no polares: proteínas retenidas por interacciones hidrófobas y fuerzas de van der Waals. Adsorbentes polares: interacciones iónicas y enlaces hidrógeno.

HPLC: •

Se separa proteínas con alto poder de resolución y una gran velocidad de separación.

Purificación

      

Precipitación Adsorción Separación en dos fases Líquidas Cromatografía en Columna Electroforesis Ultrafiltración y Diálisis Concentración y Envasado

PRINCIPALES MICROORGANISMOS Y ENZIMAS UTILIZADAS INDUSTRIALMENTE Bacterias -

-

Bacillus - subtilis amiloliquefaciens

amilasa glucanasa proteasa neutra

licheniformis

amilasa proteasa alcalina

coagulans

glucosa isomerasa

Actinomycetes Actinoplanes sp Streptomyces sp

-

Escherichia coli

glucosa isomerasa glucosa isomerasa penicilina acylasa

PRINCIPALES MICROORGANISMOS Y ENZIMAS UTILIZADAS INDUSTRIALMENTE Hongos filamentosos -

Aspergillus

oryzae

niger

-

Rhizopus

-

Mucor

amilasa proteasa ácida Lactasa Glucanasa Celulasa Amyloglucosidasa glucosa oxidasa Lactasa Pectinasa Catalasa lipasa amyloglucosidasa lipasa

pusillus

proteasa ácida

miehei

proteasa ácida esterasa

PRINCIPALES MICROORGANISMOS Y ENZIMAS UTILIZADAS INDUSTRIALMENTE Levaduras -

Saccharomyces cerevisiae

Invertasa

-

Kluyveromyces lactis

Lactasa

-

Kluyveromyces fragilis

Lactasa

-

Pachysolem tannophilus

Xilitol DH

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIAS ALIMENTARIAS   Mejoramiento de filtrabilidad, digestabilidad, textura y características organolépticas.  Clarificación y estabilización de líquidos para su conservación.

Disminución de la viscosidad.

 Corrección de las deficiencias enzimáticas de origen natural.

Modificación características físicoquímicas y organolépticas de alimentos

 Solubilización de macromoléculas.

 Baja tasa de cristalización.

 Estabilidad bacteriológica .

 Mejor poder edulcorante.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIAS ALIMENTARIAS VENTAJA

PRODUCTO

ENZIMA

MEJORA DE LA FILTRACIÓN

CERVEZA JUGO FRUTA VINO

B – GLUCANASA PECTINASA DEXTRANASA

DISMINUCIÓN DE LA VISCOSIDAD. PRECIPITACION POR FRIO.

CONCENTRADO DE FRUTAS CERVEZA

PECTINASA PROTEASA, TaNASA, GLUCOSA OXIDASA

PERDIDA DE AMARGOR

JUGO CITRICOS

NARAMGINASA

ANTI-CRISTALLIZACION

LACTASA

PROTECCIÓN MICROBIANA

LACTO SUERO ÇQUESO FRESCO QUESO FRESO

CORRECCION ENZIMATICA

HARINA PANIFICACION

 – AMILASA FUNGICA

ACELERACIÓN FERMENTACION LACTICA

DESECHOS DE CULTIVOS

PROTEASAS

LISOZIMA

INDUSTRIA

ENZIMAS

USOS

Láctea

Tripsina. Lactasa

Enmascara el gusto a óxido. Fabricación de leche delactosada, evita la cristalización de leche concentrada.

Quesería

Quimosina (renina) Lactasa Lipasa

Coagulación de las proteínas de la leche (caseína). Influencia en el sabor y aceleración de la maduración.

Helados

Lactasa Glucosaisomerasa

Evita la textura “arenosa” provocada por la cristalización. Permite la utilización de jarabes de alta fructosa.

Cárnicas

Papaína, Fiscina Bromelina

Ablandamiento de carnes. Producción de hidrolizados.

Panificación

Amilasa Proteasa Lipoxidasa Lactasa

Mejora la calidad del pan. Disminuye la viscosidad de la pasta. Produce una miga muy blanca Mejora la coloración de la superficie.

Cervecería

Amilasas Papaína, Pepesina

Usadas para licuar la pasta de malta. Evitan la turbidez durante la conservación de ciertos productos.

Vinificación

Pectinasas Glucosaoxidasa

Mejoran la clarificación y extracción de jugos. Evitan el oscurecimiento y los sabores desagradables.

Bebidas no alcohólicas

Pectinasas Glucosaisomerasa Tannasa Glucosaoxidasa

Mejoran la clarificación de jugos. Conversión de la glucosa en fructosa (jarabes de alta fructuosa). Aumenta la solubilidad y disminuye la turbidez del té. Evita el oscurecimiento y los sabores desagradables.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIAS ALIMENTARIAS 1) -amilasa bacteriana (a-1,4-glucano-4-glucanohidrolasa)

- Industrialmente, fermentación de Bacillus amyloliquefaciens.

- °T óptima 70-90°C y pH 5.5 a 7 cuando °T llega a 90° - Muy sensible al medio iónico. - Necesita presencia de calcio. - Agregado de NaCl, mejora actividad de la Ez. - Acción hidrolítica de amilosa y amilopeptina.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIAS ALIMENTARIAS 1) -amilasa bacteriana (a-1,4-glucano-4-glucanohidrolasa)

- Solubilización de almidón con caída de viscosidad y aparición de capacidad reductora (grupos aldehido). - Principal producto es la maltosa. - Dificultad que presenta es su termolabilidad.

- Bacillus licheniformis - Tipo termoestable, °T de trabajo 105° a 110°C. - Estabilidad a cambios bruscos de pH.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIAS ALIMENTARIAS 2) Glucosa isomerasa – Microorganismos productores de género: Streptomyces, Actinoplanes, Nocardia, Artrobacter, Pseudomonas y Bacillus.

– Ez. periplásmica inducida por xilosa. – ºT de trabajo entre 60° a 70°C, utiliza el cobalto como cofactor.

– Se puede producir jarabes de alta [ ] en fructosa (55%).

Estructura de la Glucosa Isomerasa

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIAS ALIMENTARIAS 3) Invertasa – Levaduras: Saccharomyces cerevisiae y carlsbergensis.

– Células secas en concentrado líquido, solido o inmovilizado. – °T y un pH de trabajo de 55°C y 4,5 respectivamente.

– En industria se trata de obtener jarabes invertidos con 50% sacarosa, 25% glucosa y 25% fructuosa.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIA DE DETERGENTES 1)

Proteasas –

Del tipo serinas proteolíticas.

–

Se esta investigando homologo en Trichomonas vaginalis

–

Actividad en rango de elevada °T y alcalinidad.

–

Posición de serina activa es 221.

–

Se ha intentado explicar el mecanismo durante el lavado.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIA DE DETERGENTES 1)

Proteasas

No totalmente claro porque proteasas con estructura similar difieren en sus mecanismos.

–

–

Determinación de eficacia:  En base a degradación de sustancias solubles. 

Contrasta con sistema heterogéneo durante el proceso de lavado, donde una parte de sustratos deben ser insolubles.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIA DE DETERGENTES 2) Lipasas –

Activas en todos los rangos de °T y pH.

–

Hidrolizan grasas en sustancias más hidrofílicas y más fáciles de eliminar en condición alcalina.

–

Grasas animales o vegetales: triglicéridos.

–

Se forma mezcla de tres ácidos grasos, diglicéridos, monoglicéridos y glicerol.

–

Paralelamente a serinas proteasas (microbianas y/o pancreáticas) contienen una tríada catalítica.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIA DE DETERGENTES 2) Lipasas –

Serina activa cubierta por “tapadera” que debe estar abierta para acceder a sustrato. – –

–

En medio apolar, tapadera se encuentra cerrada.

En medio acuoso, la tapadera esta abierta y solo en este medio puede actuar.

Lipasas actuales requieren más de un lavado para eliminar toda la grasa; sólo son activas durante un período del lavado.

Histidina Serina

Aspartato

Residuo de histidina es usado para activar la serina

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIA DE TEXTILES 1) Amilasas Desengomantes Bacterianas  Aceleran proceso de desengomar en comparación con amilasas convencionales. 

Resisten mayores °T y menos sensibles a otras sustancias en la solución desengomante.

APLICACIONES INDUSTRIALES DE ENZIMAS INDUSTRIA FARMACÉUTICA 1) Enzimas hidrolíticas del Krill – Así se conoce genéricamente al orden Euphausiaceae, un tipo de crustáceos parecidos externamente a los camarones. –

Enzimas potentes con interés potencial para usos farmacéuticos en producción de

• Agentes para quimionucleosis • Agentes desbridantes, para tratar heridas necróticas y desarrollo de fármacos para varios tipos de infecciones.

Manipulaciones genéticas

mutación recombinación mutagénesis dirigida

• Aumentar rendimiento de producción  • Aumentar la pureza • Aumentar estabilidad • Aumentar especificidad  •Aumentar reactividad • Modificar propiedades • Transferir capacidad productiva a

organismos seguros

 mutagénesis sitio dirigida  evolución acelerada