Revista de Bioquímica y Biología Celular

Abstracto

Caracterización bioquímica de la gamma-glutamil transferasa de Bacillus altitudinus: una enzima potencial para la producción de L-teanina

Hemant Sharma 

La L-teanina (L-Th), un aminoácido no proteico presente en el té, es un aditivo alimentario y nutracéutico valioso, uno de los más vendidos para el insomnio y generalmente considerado como un ingrediente seguro (GRAS) por la Administración de Alimentos y Medicamentos (FDA). Estudios in vitro, in vivo y clínicos han demostrado su efecto positivo en la regulación de varios trastornos neurológicos. La L-Th mejora el sabor umami en el té y otros alimentos, pero su uso es limitado debido a su producción inadecuada en la planta del té (7-21 mg/g en base al peso seco). Entre los diferentes enfoques de producción y extracción informados, se ha probado la transformación microbiana con ventajas como la mayor eficiencia posible, la menor formación de desechos y el menor impacto ambiental para satisfacer su demanda. Se examinaron más de 300 aislados de la rizosfera del té para la síntesis de L-teanina utilizando glutamina (20 mmol L-1) y etilamina (50 mmol L-1) como donante y aceptor, respectivamente. La cepa con mayor producción de L-teanina se identificó como Bacillus altitudinus
a través de propiedades fisiológicas y bioquímicas con análisis de secuencia de ARNr 16 S y se tomó para estudios de optimización. La producción de la enzima extracelular γ-glutamil transferasa (GGT) se optimizó utilizando una variable a la vez (OVAT) y enfoques estadísticos, es decir, Plakett-Burman y Central Composite Design. La producción máxima de GGT de 442 U ml-1 se obtuvo a 28 ?C, 200 rpm y pH 7 con glucosa (0,1%) y extracto de levadura (0,3%) como fuentes de carbono y nitrógeno. La GGT se purificó hasta homogeneidad a partir de un cultivo de Bacillus altitudinus en tres pasos y se caracterizó. Se determinó una masa molecular de 62 kDa mediante cromatografía de filtración en gel. La GGT purificada tiene un pH y una temperatura óptimos de 8,0 a 37 ?C, estable hasta pH 6-10 y temperatura < 50 ?C. La enzima exhibió la mayor afinidad por los iones Ca2+. La GGT producida a partir de Bacillus altitudinus representa un candidato atractivo para la producción de L-Th a gran escala.