ES2180541T5 - Nueva fosfolipasa a1, procedimiento para su preparacion y uso de la misma. - Google Patents
Nueva fosfolipasa a1, procedimiento para su preparacion y uso de la misma. Download PDFInfo
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Abstract
SE PRESENTA UNA FOSFOLIPASA A1 QUE ES CAPAZ DE HIDROLIZAR UN FOSFOLIPIDO PARA PRODUCIR UN FOSFOLIPIDO DE 2-ACIL Y QUE SE OBTIENE A PARTIR DE ESPECIES DEL HONGO "ASPERGILLUS".
Description
Nueva Fosfolipasa A1, procedimiento para su
preparación y uso de la misma.
La presente invención se refiere a una enzima
capaz de hidrolizar el grupo 1-acilo de un
fosfolípido, es decir a una Fosfolipasa A1, así como al
procedimiento para la producción y al uso de la misma como
enzima.
Las fosfolipasas son enzimas que actúan sobre
los fosfolípidos: son enzimas selectivas que se clasifican de
acuerdo con su lugar de acción en la molécula de fosfolípido. Así,
una Fosfolipasa A1 hidroliza el grupo 1-acilo de un
fosfolípido, es decir, hidroliza el enlace entre el ácido graso y el
residuo de glicerina de la posición 1 del fosfolípido. Una
Fosfolipasa A2 hidroliza el grupo 2-acilo, o acilo
central y las Fosfolipasas C y D, que también son conocidas como
fosfodiesterasas, rompen en los dos lados del puente
fosfodiéster.
La hidrólisis de un fosfolípido por una
fosfolipasa da lugar a la producción de un llamado
"lisofosfolípido". La hidrólisis selectiva de un sustrato
fosfolípido con una Fosfolipasa A1 produce un 2-acil
lisofosfolípido y la hidrólisis selectiva de un fosfolípido con una
Fosfolipasa A2 da lugar a la producción de un 1-acil
lisofosfolípido.
Aunque los fosfolípidos se utilizan
industrialmente, se ha demostrado que los lisofosfolípidos son más
adecuados en ciertos aspectos para la aplicación industrial. Así,
los lisofosfolípidos muestran una solubilidad incrementada en agua,
lo cual hace que tengan propiedades de agentes emulsionantes
mejoradas en emulsiones de aceite/agua y una capacidad para formar
emulsiones que sean más estables en las condiciones de cambio de pH,
por ejemplo, que sean estables bajo condiciones ácidas, y con los
cambios de temperatura. Además, la capacidad del lisofosfolípido
para formar una emulsión no se ve reducida por la presencia de
iones, tales como iones magnesio o calcio.
Estas propiedades superiores de los
lisofosfolípidos significan que son particularmente adecuados para
su uso en muchas aplicaciones industriales, tales como en la
tecnología de los alimentos, o en las industrias de cosméticos y
farmacéuticas. Además, se ha demostrado, que la conversión de un
fosfolípido en un lisofosfolípido en sustancias que contengan
fosfolípidos, tales como productos de alimentación, conduce
generalmente a una mejora de ciertas propiedades de estas
sustancias. Así, por ejemplo, una masa formada a partir de harina de
trigo que contenga lisofosfolípidos es menos pegajosa que una masa
en la que la harina de trigo no contenga ningún lisofosfolípido.
Sin embargo, todavía no está claro si estas mejoras, como la de la
masa, son sólo atribuibles a la presencia de los lisofosfolípidos,
o a una reacción sinérgica de los lisofosfolípidos con otras
sustancias en el producto.
La lecitina es un fosfolípido típico ampliamente
utilizado en la industria, por ejemplo en la tecnología de los
alimentos, en productos de alimentación animal y en preparaciones
farmacéuticas. La lecitina es un agente se superficie activa, tiene
actividad antioxidante y una acción de activación fisiológica, así
como otras propiedades. Sin embargo, una emulsión que contenga
lecitina es menos estable que las emulsiones que contienen otros
agentes de superficie activa, y esto se ha demostrado de un modo
particular en la tecnología de los alimentos. Se ha demostrado que
la hidrólisis enzimática de un fosfolípido, tal como la lecitina,
que convierte al menos parte de éste en un lisofosfolípido, mejora
estas propiedades, y de este modo mejora el valor del derivado de
lecitina resultante.
Se conoce la hidrólisis enzimática de un
fosfolípido, utilizando una fosfolipasa aislada de un
micro-organismo. Dicha hidrólisis utilizando una
Fosfolipasa A está descrita en, por ejemplo, la publicación de la
patente japonesa no examinada No.
Sho-58-212783, y la hidrólisis
utilizando una lipasa está descrita en la publicación de la patente
japonesa no examinada No,
Sho-63-42691. Además, la enzima
Taka-Diastase^{R}, que ha sido aislada de la
especie de Aspergillus conocida como "cofre del tesoro de
enzimas", A. oryzae [Biochem. Z., 261 (1933) 275],
ha demostrado una actividad de lipasa que es capaz de hidrolizar un
fosfolípido. Sin embargo, la fosfolipasa más comúnmente utilizada
en la hidrólisis industrial de fosfolípidos es la pancreatina, una
enzima que se prepara a partir del páncreas de cerdos y que
demuestra la actividad de una Fosfolipasa A2.
Las enzimas aisladas de
micro-organismos han demostrado tener menos
actividad que la Fosfolipasa A2 pancreática de porcino. Otras
enzimas, tales como las lipasas, tienen una menor especificidad por
el substrato así como desventajas adicionales, incluyendo un bajo
rendimiento de lisofosfolípidos y una calidad menor del producto
final lisofosfolípido, debido a la presencia de
sub-productos. Aunque el término genérico
"lipasa" puede parecer que incluye fosfolipasas, de hecho, las
actividades enzimáticas son distintas, particularmente por el hecho
de que las fosfolipasas son más selectivas en su lugar de hidrólisis
que las lipasas. Es además aparente que algunas enzimas que
demuestran la actividad de una fosfolipasa también demuestran una
actividad separada que está clasificada como la actividad de una
lipasa. Esto se demuestra más claramente en los Ejemplos de la
presente solicitud.
Aunque la pancreatina tiene mejores propiedades
que las enzimas del anterior estado de la técnica aisladas a partir
de micro-organismos, la hidrólisis de un fosfolípido
utilizando pancreatina tiene muchas desventajas.
En primer lugar, es necesario hacer continuos
ajustes al pH de la mezcla de reacción durante la hidrólisis de un
substrato fosfolípido con Fosfolipasa A2 pancreática de porcino. El
pH óptimo para la actividad de la pancreatina se encuentra en el
intervalo entre neutro y débilmente alcalino. Sin embargo, durante
la reacción de hidrólisis, la liberación de ácidos grasos libres
hace que el pH caiga, es decir que aumenta la acidez de la mezcla
de reacción, de modo que, a no ser que se realice una acción en
sentido contrario, la mezcla se vuelve ácida, y por consiguiente se
sitúa a un pH fuera del óptimo para la actividad de la enzima. Por
consiguiente, el pH de la reacción debe ser controlado
cuidadosamente a lo largo de la reacción, y debe ser ajustado
siempre que sea necesario. Un problema adicional asociado con este
ajuste constante del pH es la necesidad resultante de eliminar del
producto final al final de la reacción aquellas sustancias que han
sido añadidas para ajustar el pH durante la reacción.
Un segundo problema es que la pancreatina es muy
estable, tanto al tratamiento por calefacción como a los
disolventes orgánicos, y por consiguiente es muy difícil de
desactivar la enzima. Esto significa que la eliminación de la
Fosfolipasa A2 a partir de la mezcla de hidrólisis al final de la
reacción es muy difícil. La presencia de Fosfolipasa A2 residual en
el producto final, en combinación con cualquier substrato
fosfolípido original no hidrolizado durante la reacción, deja un
potencial para una reacción adicional de la enzima residual en el
substrato restante. La continua actividad de la fosfolipasa en el
producto produce la liberación de ácidos grasos libres en el
producto final, dando lugar a un cambio progresivo en las
propiedades del producto. Esto puede disminuir claramente el valor
del producto final.
Tradicionalmente el tratamiento con calefacción
ha sido utilizado en los procedimientos que implican el uso de
enzimas para desactivar la enzima residual. Sin embargo, la
Fosfolipasa A2 pancreática de porcino no está suficientemente
desactivada por el tratamiento por calefacción, e incluso el
tratamiento de la enzima a una temperatura de 95ºC durante 30
minutos no desactivará de manera suficiente la enzima residual. El
uso de una mayor temperatura es imposible en vista a la
sensibilidad del fosfolípido y de los ácidos grasos a calentar;
estas dos sustancias se ven dañadas o destruidas a temperaturas de
aproximadamente 120ºC.
Se han propuesto varias soluciones para estos
dos problemas principales. Así, se ha utilizado el fraccionamiento
de disolventes para eliminar sustancias añadidas con el fin de
ajustar el pH, tal como se ha descrito en la patente U.S. No.
3.652.397. De un modo alternativo, se ha llevado a cabo la reacción
enzimática en un disolvente orgánico no iónico, no polar, con el
fin de reducir el problema de pH [publicación de la patente japonesa
no examinada No. Hei-3-98590]. Se
ha descrito una propuesta adicional de superar el problema del pH en
la publicación de la patente japonesa no examinada No.
Sho-62-14790 y en la publicación de
la patente japonesa No.
Hei-4-81431, en las que se reclama
que se añade un compuesto a la reacción que reacciona con cualquier
ácido graso libre en la mezcla de reacción para formar un jabón
metálico insoluble en agua. El problema de la desactivación de la
enzima residual ha sido abordado por una variedad de métodos, como
por ejemplo: por una combinación del fraccionamiento de
disolventes, utilizando una variedad de disolventes, y cromatografía
de columna, utilizando gel de sílice, por ejemplo; o por secado del
fosfolípido después del tratamiento con una Fosfolipasa A2, seguido
por fraccionamiento utilizando un disolvente polar [publicación de
la patente japonesa no examinada No.
Sho-62-262998]. Un método adicional,
descrito en la publicación de la patente japonesa no examinada No.
Sho-63-233750, implica el
tratamiento de la Fosfolipasa A2 en el producto de reacción con una
proteasa, seguido por la desactivación de la proteasa por
tratamiento térmico.
Las soluciones propuestas hasta ahora para
solucionar los problemas asociados con el uso de Fosfolipasa A2
pancreática de porcino, son, sin embargo, costosas en tiempo y
dinero, además de complicadas. También pueden dar lugar a un menor
rendimiento y afectar la seguridad del producto final.
En FEMS Microbiol. Lett., 3(2),
85-7, Vol. 3, No. 2, 1978 se describe la detección
de la actividad de la Fosfolipasa A1 en varios filamentos de
hongos, incluyendo cepas de Aspergillus, pero no se describe el
aislamiento ni la purificación de la enzima. En Biological
Abstracts, vol. 72 Philadelphia, PA, US; resumen no. 012592 se
describe la purificación y la caracterización de las Fosfolipasas A1
y A2 en el hongo N. crassa. En la patente
WO-A-89/01524 se describe la
hidrólisis de los enlaces éster de fosfolípidos por varias
fosfolipasas.
Se mantiene una necesidad de un método para la
producción de lisofosfolípidos que puedan ser utilizados con
confianza en muchas aplicaciones comerciales e industriales.
La presente invención proporciona una solución
para muchos problemas identificados anteriormente proporcionando
una nueva preparación de enzima que hidroliza un fosfolípido para
producir un lisofosfolípido, no viéndose dicha preparación de la
enzima dramáticamente afectada por el pH, y siendo fácilmente
desactivada a temperaturas que no tienen un efecto de deterioro en
el fosfolípido o en los ácidos grasos en la mezcla de reacción,
teniendo dicha preparación de la enzima otras propiedades
valiosas.
Así, la presente invención proporciona la
Fosfolipasa A1 tal como se define en Reivindicación 1.
La presente invención también proporciona el uso
de la Fosfolipasa A1 tal como se define en Reivindicación 1 en la
preparación de un lisofosfolípido a partir de un fosfolípido.
La presente invención proporciona además un
procedimiento para la preparación de una Fosfolipasa A1 de acuerdo
con la Reivindicación 1, procedimiento que se describe en mayor
detalle a continuación.
La presente invención se entiende además con
referencia a los dibujos adjuntos, en los que:
La Figura 1 representa la velocidad de
conversión aparente de un fosfolípido en un lisofosfolípido, en la
reacción descrita en el Ejemplo 6, descrito a continuación, así como
los cambios en el pH de la mezcla de reacción durante el progreso de
la reacción;
\newpage
La Figura 2 muestra la relación entre el pH y la
actividad de la enzima producida de acuerdo con el Ejemplo 2,
descrito a continuación, y demuestra el pH óptimo para la actividad
de dicha enzima;
La Figura 3 muestra la relación entre el pH y la
estabilidad de la enzima producida de acuerdo con el ejemplo 2,
descrito a continuación;
La Figura 4 muestra la relación entre el pH y la
estabilidad de la Fosfolipasa A1a y de la Fosfolipasa A1b, producida
de acuerdo con el Ejemplo 3, descrito a continuación. El círculo
lleno representa la Fosfolipasa A1a y el círculo vacío representa la
Fosfolipasa A1b;
La Figura 5 muestra la relación entre el pH y la
estabilidad de la enzima producida de acuerdo con el Ejemplo 5,
descrito a continuación;
La Figura 6 muestra la relación entre la
temperatura y la estabilidad de las enzimas producidas de acuerdo
con los Ejemplos 2 (círculo lleno) y 5 (círculo vacío), descrito a
continuación;
La Figura 7 muestra la relación entre el pH y la
actividad de las enzimas producidas de acuerdo con el Ejemplo 3
(Fosfolipasa A1a y Fosfolipasa A1B) y el Ejemplo 5, descrito a
continuación, dándose esta actividad en presencia del detergente no
iónico Triton X-100^{R}. En este dibujo, el
círculo lleno representa la Fosfolipasa A1a producida de acuerdo con
el ejemplo 3, el círculo vacío representa la Fosfolipasa A1b
producida de acuerdo con el ejemplo 3 descrito a continuación, y el
diamante representa la enzima producida de acuerdo con el ejemplo 5,
descrito a continuación;
La Figura 8 muestra la relación entre el pH y la
actividad de las enzimas producidas de acuerdo con el Ejemplo 3
(Fosfolipasa A1a y Fosfolipasa A1B) y el Ejemplo 5, descrito a
continuación, dándose esta actividad en ausencia del detergente ni
iónico Triton X-100^{R}. En este dibujo, el
círculo lleno representa la Fosfolipasa A1a producida de acuerdo con
el Ejemplo 3 descrito a continuación, el círculo vacío representa la
Fosfolipasa A1b producida de acuerdo con el Ejemplo 3 descrito a
continuación, y el diamante representa la enzima producida de
acuerdo con el Ejemplo 5, descrito a continuación;
La Figura 9 muestra la relación entre la
temperatura y la actividad de las preparaciones de enzima de la
presente invención. En este gráfico, el círculo lleno representa la
Fosfolipasa A1a producida de acuerdo con el Ejemplo 3 descrito a
continuación, el círculo vacío representa la Fosfolipasa A1b
producida de acuerdo con el Ejemplo 3 descrito a continuación, el
diamante representa la enzima producida de acuerdo con el Ejemplo 5
descrito a continuación y el cuadrado representa la enzima producida
de acuerdo con el Ejemplo 2 descrito a continuación.
En la Figura 4, se determinó la estabilidad de
la enzima a diferentes valores de pH por mezcla de la enzima con
diferentes tampones. Así, a pH 3,2-6,0, el tampón
fue una solución acuosa de ácido acético/acetato sódico; a pH
5,5-8,5, el tampón fue una solución acuosa de
monofosfato potásico y difosfato sódico y a pH
8,0-12,5, el tampón fue una solución acuosa de
glicina/cloruro sódico-hidróxido sódico.
De un modo similar, en la Figura 5, se determinó
la estabilidad de la enzima a diferentes valores de pH por mezcla
de la enzima con diferentes tampones. Así, a pH
3,2-6,0, el tampón fue una solución acuosa de ácido
acético/acetato sódico; a pH 5,5-8,5, el tampón fue
una solución acuosa de tris aminometano/ácido maleico y a pH
8,0-12,5, el tampón fue una solución acuosa de
glicina/cloruro sódico-hidróxido sódico.
La Fosfolipasa A1 de la presente invención se
puede obtener a partir de hongos filamentosos seleccionados entre
el Aspergillus niger y el Aspergillus oryzae. Una
Fosfolipasa A1 es una enzima que es capaz de hidrolizar el grupo
acilo de la posición 1 de un fosfolípido, una actividad que es
clasificada bajo el número de enzima EC3.1.1.32 [Enzyme
Nomenclature 1984, Recommendations of the Nomenclature Committee of
the International Union of Biochemistry on the Nomenclature y
Classification of Enzyme-Catalysed Reactions,
Academic Press Inc.].
La selección del hongo escogido a partir del
Aspergillus niger y del Aspergillus oryzae no es
esencial para la presente invención, siempre que el microorganismo
seleccionado produzca la enzima deseada. Hemos encontrado que los
microorganismos siguientes producen la enzima deseada, y así
preferimos de modo general que una de estas cepas se utilice como
fuente para la Fosfolipasa A1 de la presente invención.
Aspergillus oryzae: ejemplos de la misma
incluyen la cepa SANK 11870 o la cepa disponible bajo Institute of
Fermentation (IFO) número 30102;
Aspergillus niger: ejemplos de la misma
incluyen la cepa disponible bajo la American Type Culture Collection
(ATCC) número 9642 o la cepa disponible bajo Institute of
Fermentation (IFO) número 4407.
Es deseable que no sólo la cepa natural original
sino también las cepas variantes, tanto las creadas de forma
natural como artificial, sean capaces de producir la enzima deseada,
y dichas cepas también se encuentran incluidas en la presente
invención.
Lo más preferido es que la cepa de A.
oryzae SANK 11870 y la de A. niger asequible bajo el
número de ATCC 9642 se utilicen como fuente de
micro-organismos para la enzima de la presente
invención.
Los micro-organismos
identificados anteriormente son todos conocidos y han sido descritos
en la literatura, por ejemplo, en la Publicación de Patente
Japonesa No. Sho-46-32792; J. Gen.
Appl. Microbiol., 17 (1971) 281 y Biochem. Z., 261
(1933) 275, incorporándose todas dichas publicaciones a la presente
invención por referencia. Cada uno de los
micro-organismos se obtiene libremente de la
American Type Culture Collection en los Estados Unidos de América,
o a partir del Institute of Fermentation en Osaka, Japan, o del
Institute of Applied Microbiology en Japón, utilizando los números
de identificación IAM, IFO o ATCC proporcionados anteriormente.
Además, el Aspergillus oryzae SANK 11870
ha sido depositado en el National Institute of Bioscience y Human
Technology, de la Agency of Industrial Science y Technology, el 18
de Mayo de 1993, bajo las condiciones del Tratado de Budapest, y
recibió el número de depósito FERM BP-3887.
La Fosfolipasa A1 de la presente invención tiene
un peso molecular de entre aproximadamente 30.000 y 40.000 daltons,
preferiblemente entre aproximadamente 32.000 y 37.000 daltons, tal
como se ha determinado por electroforesis en gel de poliacrilamida
en presencia de dodecil sulfato sódico [Weber y col., J.
Biol. Chem., 244 (1969) 4406]. El peso molecular de la
enzima puede variar dependiendo de la fuente de la enzima, es decir
la enzima aislada de una especie de Aspergillus puede tener un peso
molecular diferente respecto a la enzima cuando aislada de
diferentes especies del género Aspergillus.
Las enzimas de la presente invención, es decir
la Fosfolipasa A1 que pueden ser obtenidas a partir de diferentes
cepas de hongos seleccionados entre el Aspergillus niger y el
Aspergillus oryzae también se caracterizan por el pH al que
migran durante la electroforesis de punto isoeléctrico (pI). Hemos
encontrado que las enzimas de la presente invención tienen un pI
aproximado a pH entre 2,8 y 4,5, preferiblemente entre pH 3,0 y 4,3,
cuando se utiliza electroforesis de punto isoeléctrico bajo
condiciones estándar.
La Fosfolipasa A1 que se obtiene a partir de
hongos seleccionados entre el Aspergillus niger y el
Aspergillus oryzae es superior al estado de la técnica de
las fosfolipasas, particularmente en el hecho de que es una
fosfolipasa acídica es decir, que es activa a un pH bajo. Así, se ha
encontrado que la Fosfolipasa A1 de la presente invención demuestra
una actividad satisfactoria en la hidrólisis de un fosfolípido para
producir un lisofosfolípido entre un pH de 2,5 y un pH de 6,0,
preferiblemente entre pH de 3,2 y pH de 5,5. El pH óptimo para la
actividad de la enzima es dependiente de ciertas condiciones, tales
como el sistema utilizado para la medida de dicha actividad óptima
y de la pureza de la enzima. Las sustancias que solubilizan el ácido
graso libre generado durante la hidrólisis del fosfolípido, tal
como el detergente no iónico Triton X-100^{R},
pueden afectar el pH óptimo para la actividad de la enzima.
Así, cuando se mide el pH óptimo para la
actividad de la enzima para llevar a cabo la reacción con una
solución de enzima en una solución de tampón de acetato acuoso 50
mM, a 37ºC durante 10 minutos y en presencia del detergente no
iónico Triton X-100^{R}, se obtiene la actividad
máxima dentro del intervalo de pH de entre 3,5 y 5,0. El pH óptimo
para la actividad también puede variar dependiendo de la fuente de
Fosfolipasa A1. Así, las muestras de Fosfolipasa A1 obtenidas, por
ejemplo, a partir de las especies de Aspergillus descritas
anteriormente, tienen un pH óptimo para la actividad en presencia
de Triton X-100^{R} de entre aproximadamente pH
3,5 y 5,0, preferiblemente aproximadamente pH 4.0 (ver Figuras 2 y
7, descritas a continuación).
Cuando se mide el pH óptimo para la actividad en
ausencia de Triton X-100^{R}, por ejemplo, por
reacción de la enzima con el substrato en una solución de tampón de
acetato acuoso de 50 mM, a 37ºC durante 10 minutos, el pH óptimo
para la actividad de la Fosfolipasa A1 de la presente invención está
comprendido en el intervalo de aproximadamente pH 4,0 a 5,5. De
nuevo, este valor puede diferir de acuerdo con la fuente de la
fosfolipasa, y hemos encontrado que la Fosfolipasa A1 aislada de
A. oryzae y de A. niger tiene un pH óptimo para la
actividad de aproximadamente entre pH 4,5 y 5,5 bajo estas
condiciones (ver Figura 8, descrita a continuación).
Adicionales ventajas de la enzima de la presente
invención se demuestran por el intervalo de temperaturas en el que
la enzima es activa. Se ha encontrado que la Fosfolipasa A1 de la
presente invención es activa entre aproximadamente 30ºC y
aproximadamente 65ºC. La temperatura a la que la enzima es más
activa dependerá de, por ejemplo, el microorganismo a partir del
que ha sido aislada. Así, hemos encontrado que la enzima aislada de
A. oryzae es activa entre aproximadamente 30 y 65ºC,
demostrando que presenta una actividad óptima alrededor de
50-60ºC, preferiblemente a 55ºC (ver Figura 9,
descrita a continuación). Por otra parte, la Fosfolipasa A1 de la
presente invención aislada de una cepa de A. niger demuestra
una actividad óptima a temperaturas comprendidas entre
aproximadamente 50 y 60ºC, tal como se muestra en la Figura 9,
descrita a continuación.
También hemos encontrado que la Fosfolipasa A1
de la presente invención es estable en un amplio, pero claramente
delimitado, intervalo de valores de pH y de temperaturas. La
estabilidad de la enzima respecto al pH y a la temperatura está,
sin embargo, influenciada por factores tales como la concentración
de la enzima, la pureza de la enzima y la fuente a partir de la
cual la enzima fue originalmente aislada. En términos generales,
hemos encontrado que a una concentración de aproximadamente 10
unidades/ml la Fosfolipasa A1 de la presente invención es estable a
un pH de aproximadamente 5,5 o superior, cuando se encuentra en
solución de tampón de acetato sódico en ácido acético acuoso 33 mM,
y a aproximadamente 10,5 o menos cuando se encuentra en una solución
de tampón 33 mM de glicina acuosa en cloruro
sódico-hidróxido sódico (ver Figura 4, descrita a
continuación). Además, la enzima preparada tal como se ha descrito
en el Ejemplo 2, descrito a continuación, ha mostrado ser estable
entre aproximadamente pH 3 y aproximadamente pH 8,5. Estas
mediciones se determinaron por medición de la actividad de la
Fosfolipasa A (de acuerdo el método descrito en el Ejemplo
8(i), descrito a continuación) en una solución de la enzima
al 1% (peso/volumen) tanto en tampón de acetato 0,2 M (pH entre 3,2
y 6,5) o tampón de tris(hidroximetil)aminometano
(tris) ácido clorhídrico 0,01 M (pH entre 6,5 y 9,0) después de un
tratamiento térmico a 37ºC durante 60 minutos. La actividad a pH 5,5
después de este tratamiento se tomó como del 100%. Los resultados se
muestran en la Figura 3.
El intervalo claramente delimitado de
temperaturas a las que la Fosfolipasa A1 de la presente invención es
estable es una ventaja adicional de la enzima. Se ha encontrado que
la enzima tiene un límite de estabilidad superior a la temperatura
dentro del intervalo de entre aproximadamente 45ºC y aproximadamente
90ºC, aunque se prefiere que este límite superior sea 90ºC. La
estabilidad a la temperatura de la enzima preparada tal como se ha
descrito en el Ejemplo 2, detallado a continuación, se ilustra en la
Figura 6. A un pH de 4,0, la enzima es estable a temperaturas
comprendidas entre aproximadamente 30ºC y aproximadamente 55ºC. Este
valor se determinó midiendo la actividad de la Fosfolipasa A, de
acuerdo con el método descrito en el Ejemplo 8(i), detallado
a continuación, después del tratamiento térmico de la solución de la
enzima a temperaturas comprendidas entre 30 y 70ºC durante 30
minutos. La actividad de la solución de la enzima no sometida a
tratamiento térmico se tomó como del 100%.
También hemos observado que la preparación de la
enzima de la presente invención no tiene una estructura de cristal,
y que la actividad de la enzima no es inhibida a ningún grado
significativo por iones de metales polivalentes, tales como
mercurio, plomo o hierro. Además, el agente quelante, el ácido
etilendiamintetraacético (EDTA) no tiene ningún efecto aparente en
la actividad de la enzima.
Las enzimas preferidas de la presente invención
son la Fosfolipasa A1 aislada de A. oryzae SANK 11870, en
particular, las Fosfopolipasas A1a y A1b, que poseen las
características siguientes, y la Fosfolipasa A1 aislada de la cepa
de A. niger disponible bajo el número ATCC 9642, poseyendo
las características dadas a continuación.
\vskip1.000000\baselineskip
A. Fosfolipasa A1a de Oryzae:
- Peso molecular:
- 37.000 daltons, tal como se ha determinado por electroforesis sobre gel de poliacrilamida en presencia de docecil sulfato sódico.
- Punto isoeléctrico (pI):
- pI a pH 3,9, tal como se ha determinado por electroforesis de punto isoeléctrico.
- pH activo óptimo:
- pH entre 3,5 y 4.5 en presencia de Triton X-100^{R} (un detergente no iónico) o pH entre 4,5 y 5,5 en ausencia de Triton X-100^{R}.
- Zona de pH estable:
- pH de 5,5 o superior (con respecto a una solución de enzima que contiene aproximadamente 10 unidades/ml de enzima en un tampón de acetato sódico en ácido acético 33 mM) o pH de 10,5 o menos (con respecto a una solución de enzima que contiene aproximadamente 10 unidades/ml de enzima en una solución de 33 mM de glicina en el tampón cloruro sódico-hidróxido sódico.
- Temperatura óptima:
- entre 50ºC y 60ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
A. Fosfolipasa A1b de Oryzae:
- Peso molecular:
- 35.000 daltons, tal como se ha determinado por electroforesis sobre gel de poliacrilamida en presencia de docecil sulfato sódico.
- Punto isoeléctrico (pI):
- pI a pH 4,3, tal como se ha determinado por electroforesis de punto isoeléctrico.
- pH activo óptimo:
- pH entre 3,5 y 4,5 en presencia de Triton X-100^{R} o pH entre 4,5 y 5,5 en ausencia de Triton X-100^{R}.
- Zona de pH estable:
- pH entre 5,5 o superior (con respecto a una solución de la enzima que contiene aproximadamente 10 unidades/ml de enzima en una solución de tampón de 33 mM de ácido acético/acetato sódico) o un pH de 10,5 o menos (con respecto a una solución de la enzima que contiene aproximadamente 10 unidades/ml de enzima en una solución de 33 mM de glicina en el tampón de cloruro sódico-hidróxido sódico)
- Temperatura óptima:
- entre 50ºC y 60ºC.
\newpage
A. Fosfolipasa A1 de Niger:
- Peso molecular:
- 32.000 daltons, tal como se determinó utilizando una columna de Superosa 12^{R}.
- Punto isoeléctrico (pI):
- pI a pH 3,0, tal como se ha determinado por electroforesis de punto isoeléctrico.
- pH activo óptimo:
- pH entre 4,0 y 5,0 en presencia de Triton X-100^{R} y pH entre 4,5 y 5,0 en ausencia de Triton X-100^{R}.
- Temperatura óptima:
- entre 50ºC y 60ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
La Fosfolipasa A1 de la presente invención su
puede obtener a partir de hongos seleccionados entre el
Aspergillus niger y el Aspergillus oryzae. La enzima
puede ser aislada de la cepa deseada de este hongo utilizando
técnicas bien conocidas en el estado de la técnica.
Más particularmente, se ha encontrado que la
Fosfolipasa A1 de la presente invención puede ser obtenida por:
(a) cultivo de una Fosfolipasa A1 producida de
la cepa de Aspergillus niger o Aspergillus oryzae a
temperaturas comprendidas entre 10 y 40ºC durante un periodo de
entre 3 y 20 días;
(b) al final del periodo de cultivo, por
dilución del cultivo con agua o una solución de tampón
apropiada;
(c) filtrado de la solución resultante bajo
presión para eliminar cualquier residuo insoluble; y
si se desea:
(d) purificación de la enzima.
\vskip1.000000\baselineskip
La cepa seleccionada de Aspergillus niger
o de Aspergillus oryzae puede ser cultivada utilizando la
técnica de cultivo de "salvado de trigo" ("wheat bran").
De un modo general esta técnica comprende la inoculación de un
medio sólido o líquido de base de grano con esporas de la cepa
escogida, seguido por el cultivo. El medio puede estar formado por
cualquier grano, tal como arroz, trigo, maíz, habas de soja,
semillas de sésamo, o pasta de semillas de algodón, junto con entre
la mitad y dos veces el peso del grano en agua. Una vez se ha
mezclado el agua y el grano, se hierve el grano resultante a una
temperatura adecuada, por ejemplo a aproximadamente 120ºC, durante
un periodo suficiente para esterilizarlo, como por ejemplo entre 15
y 30 minutos. A continuación se enfría el medio antes de usarlo.
El medio inoculado es cultivado de modo adecuado
a temperaturas comprendidas entre 10 y 40ºC, preferiblemente entre
15 y 35ºC, y más preferiblemente a entre 18 y 32ºC.
La duración del tiempo durante el que se cultiva
el medio inoculado depende de varios factores, tales como la
composición del medio y los sustituyentes utilizados para formar el
medio. Sin embargo, hemos encontrado que, utilizando cualquiera de
las composiciones para ser usadas como medio señaladas
anteriormente, y cultivando entre las temperaturas indicadas
anteriormente, se obtuvo la producción óptima de la enzima después
del cultivo durante entre 3 y 20 días, preferiblemente entre 4 y 8
días.
Lo más preferido es cultivar el medio inoculado
a aproximadamente 30ºC durante un tiempo apropiado, por ejemplo
durante aproximadamente 15 horas, y a continuación que el medio sea
adicionalmente cultivado a una menor temperatura, tal como 19ºC,
durante tanto tiempo como se desee, preferiblemente durante
aproximadamente 5 días.
Una vez se ha superado el periodo de cultivo, se
añade al medio de cultivo agua o una solución tampón apropiada, por
ejemplo un tampón de acetato o una solución de tampón de fosfato,
con el fin de diluir el medio. Se añaden al medio de forma adecuada
entre una y veinte veces el peso del medio en tampón o agua. A
continuación se agita bien la mezcla y entonces puede eliminarse
la enzima de la solución. La enzima puede ser eliminada de la
solución utilizando cualquier técnica estándar. Se ha encontrado que
la filtración a presión es particularmente adecuada para la
separación de la enzima. De un modo típico la enzima puede ser
separada por filtración del caldo de cultivo, diluido con un
volumen adecuado de agua, a través, de por ejemplo, una capa de una
red de hilos y una tela de filtro en un vaso apropiado y bajo
presión.
La Fosfolipasa A1 de la presente invención puede
ser utilizada en un estado de purificación parcial o, de un modo
alternativo, puede ser purificada hasta cualquier estado de
purificación antes de su uso. El estado de purificación puede
depender de, por ejemplo, el uso final al que se destine la enzima.
Así, cuando se vaya a añadir la Fosfolipasa A1 de la presente
invención a, por ejemplo, harina de trigo, para la hidrólisis del
fosfolípido contenido en el mismo, se prefiere que la preparación de
la enzima no contenga ninguna proteasa u otro contaminante similar.
Sin embargo, cuando la presencia de contaminantes no tenga una mayor
significación en el uso final de la enzima, la enzima puede ser
utilizada en un menor estado de pureza.
La Fosfolipasa A1 de la presente invención,
tanto si es una enzima única como si está presente como dos enzimas
distintas tal como se produce por, por ejemplo el A. oryzae,
puede ser purificada utilizando técnicas que son estándar en el
estado de la técnica. Dichas técnicas incluyen, pero no están
limitadas a, salar, precipitar utilizando disolventes orgánicos,
adsorción utilizando un intercambiador de iones como adsorbente,
ultrafiltración o secado a vacío. Cualquiera de estas técnicas
puede ser utilizada tanto sola, como en combinación con otra de
estas, o una técnica diferente.
Los siguientes procedimientos ejemplifican el
método para el aislamiento y la purificación de una enzima
Fosfolipasa A1 de un hongo seleccionado entre el Aspergillus
niger y el Aspergillus oryzae, particularmente del A.
oryzae SANK 11870.
Después de que se cultivara el
micro-organismo durante el periodo de tiempo
deseado, se puede añadir acetona o etanol enfriados, mientras se
somete a agitación, para hacer un extracto del medio de cultivo, por
ejemplo un cultivo sólido de las especies de Aspergillus en, por
ejemplo, salvado de trigo. La acetona o el etanol fríos se añaden
de un modo típico a una concentración final de entre aproximadamente
el 60 y el 80% (v/v). A continuación se deja en reposo la mezcla
resultante, después de lo cual se centrifuga en las condiciones
estándar, por ejemplo tal como se ilustra en los Ejemplos que se
presentan a continuación, para obtener un precipitado. Este
precipitado es disuelto adecuadamente a continuación en una cantidad
de una solución tampón, por ejemplo, en una solución de tampón
acetato 50 mM (pH 5,5), después de lo cual la mezcla puede ser
salificada utilizando, por ejemplo, sulfato amónico. A continuación
puede separarse el precipitado por centrifugación adicional.
El precipitado resultante puede entonces ser
disuelto en un tampón apropiado, por ejemplo, en una solución
tampón de acetato acuoso 50 mM (pH 5,5) conteniendo sulfato amónico
1 M. Se elimina cualquier residuo insoluble que se forme dejando
que el residuo se purifique utilizando técnicas cromatográficas,
tales como una cromatografía en columna sobre
Butil-Toyopearl Pak 650S^{R} (fabricado por Tosoh
Corp.) utilizando una solución tampón de acetato acuoso 50 mM
conteniendo sulfato amónico como eluyente.
La enzima resultante de la primera cromatografía
es parcialmente purificada y puede, en el caso en que así se desee,
ser utilizada en dicha forma. Sin embargo, pueden realizarse etapas
adicionales de purificación. Dichas etapas pueden incluir, por
ejemplo, dializar la enzima con una solución tampón de acetato
acuoso 20 mM (pH 5,5), seguida por una purificación adicional
utilizando una cromatografía de columna en, por ejemplo, una
columna de Q-Sefarosa^{R} (fabricada por Pharmacia
AB) utilizando una solución tampón de acetato 20 mM (pH 5,5)
conteniendo cloruro sódico como eluyente. Como resultado de esta
purificación se obtiene una Fosfolipasa A1.
Una purificación adicional de la Fosfolipasa A1
obtenida en esta forma puede, dependiendo de la fuente de
micro-organismo, dar lugar a la producción de más de
un enzima teniendo la actividad de la Fosfolipasa A1. Así, con la
preparación de Fosfolipasa A1 obtenida en un modo similar al
descrito anteriormente a partir de A. oryzae SANK 11870, las
etapas de purificación adicionales dan lugar a la producción de la
Fosfolipasa A1a y la Fosfolipasa A1b. Dichas etapas de purificación
adicionales incluyen, por ejemplo, salificación con sulfato amónico
y filtración sobre gel utilizando una columna Superosa 12^{R}
(fabricada por Pharmacia AB), seguida por una cromatografía de
columna en una columna MonoQ^{R} (fabricada por Pharmacia AB)
utilizando una solución tampón de acetato acuoso 20 mM (pH 4,5)
conteniendo cloruro sódico como eluyente.
La Fosfolipasa A1 de la presente invención es
capaz de hidrolizar el fosfolípido para producir lisofosfolípido y,
más específicamente, elimina el grupo 1-acilo del
fosfolípido para producir 2-acil
lisofosfolípido.
En vista a lo anterior, la presente invención
también proporciona, por consiguiente, el uso de una Fosfolipasa A1
que puede obtenerse de un hongo seleccionado entre el Aspergillus
niger y el Aspergillus oryzae en la producción de
lisofosfolípido a partir de fosfolípido.
La cantidad de la Fosfolipasa A1 de la presente
invención a utilizar en la hidrólisis de un fosfolípido no es
esencial para la presente invención. Además, se ha encontrado que
esta cantidad puede variar dependiendo de, por ejemplo, la
temperatura a la que se lleva a cabo la reacción, el tiempo de
reacción, el pH de la solución durante la reacción, las propiedades
y la calidad del substrato particular, y la cantidad de conversión
del fosfolípido a lisofosfolípido que se desee. Sin embargo, se ha
encontrado de modo general que es suficiente una cantidad de
aproximadamente 1000 unidades de actividad de enzima por gramo de
substrato. De un modo alternativo, este resultado puede expresarse
como el porcentaje de enzima por peso del substrato, por ejemplo una
cantidad de enzima equivalente a entre el 0,05% en peso y el 10% en
peso, siendo preferiblemente suficiente entre el 0,2% en peso y el
2% en peso, del substrato.
La selección de substrato para la enzima no está
virtualmente limitado, en tanto en cuanto el substrato contiene, o
es, un fosfolípido. De un modo similar, la concentración del
substrato no es esencial para la presente invención. Del mismo
modo, la fuente y las propiedades del substrato fosfolípido no son
esenciales para la presente invención. Ejemplos de fosfolípidos
adecuados que contienen substratos que pueden ser tratados con la
enzima de la presente invención incluyen: fosfolípidos vegetales,
tales como los obtenidos a partir de habas de soja, trigo, cebada,
maíz, semilla de colza, cartamo, girasol, cacahuetes y semillas de
algodón; fosfolípidos derivados de animales, tales como los
fosfolípidos de yema de huevo, cerebro de animales (por ejemplo, de
vacas, ovejas, cerdos y pollos) y fosfolípidos derivados
microbialmente, tales como los derivados de células clorella y de
hongos filamentosos. Los substratos que son más adecuados para el
tratamiento con la enzima de la presente invención incluyen
fosfolípidos de habas de soja, trigo o yema de huevo. Cuando se
utiliza lecitina como substrato, por ejemplo lecitina derivada de
harina de la harina de trigo, de habas de soja o de yema de huevo,
es particularmente adecuado utilizar una concentración de lecitina
de entre aproximadamente el 1% y aproximadamente el 50% en la mezcla
de reacción.
La presente invención también proporciona un
procedimiento para la hidrólisis de un fosfolípido, procedimiento
que comprende la mezcla de una Fosfolipasa A1 que se puede obtener
de un hongo seleccionado entre el Aspergillus niger y el
Aspergillus oryzae con un fosfolípido que contiene el
substrato bajo condiciones que permiten la hidrólisis de dicho
substrato y, opcionalmente, que la reacción se complete, eliminado
la enzima residual de la mezcla de reacción, o de otro modo mediante
su inactivación.
En este procedimiento, se prefiere que una o
ambas enzimas y el substrato sea húmedo, y más preferiblemente en
solución, antes de la mezcla. La enzima o la solución del substrato
es adecuadamente acuosa y disolventes adecuados incluyen agua
obtenida por intercambio iónico, agua destilada, agua de pozo y agua
del grifo. Cuando se utiliza agua tratada, tal como agua de
intercambio iónico o agua destilada, se prefiere añadir a la
solución una pequeña cantidad de una sal, tal como cloruro cálcico.
El pH del medio puede ser ajustado en el caso en que sea necesario,
por ejemplo para incrementar la reacción de hidrólisis, por la
adición de un ácido acuoso, tal como ácido acético; una base, tal
como hidróxido sódico; o una solución tampón, tal como una solución
tampón de acetato acuoso. El pH de la mezcla de reacción se ajusta
de un modo adecuado a un pH comprendido dentro del intervalo de
entre pH 2,5 y pH 6,5, preferiblemente entre pH 3,5 y pH 5,5.
La reacción de la enzima puede, en el caso en
que se desee, ser llevada a cabo en presencia de un disolvente no
iónico, no polar. Puede utilizarse cualquier disolvente adecuado,
pero se prefiere de un modo general que el disolvente sea un éter,
tal como éter dietílico o dioxano; un hidrocarburo, tal como hexano,
benceno o tolueno; o un éster, tal como acetato de etilo o acetato
de butilo.
La temperatura a la cual se lleva a cabo la
reacción no es esencial para la presente invención. Generalmente,
sin embargo, la reacción procede a una velocidad satisfactoria a
temperaturas comprendidas entre 10ºC y 70ºC, preferiblemente entre
20ºC y 65ºC. Se prefiere que la reacción se lleve a cabo a una
temperatura comprendida entre 30ºC y 60ºC.
El tiempo requerido para la reacción varia
dependiendo de, por ejemplo, la temperatura de reacción y el pH.
Sin embargo, se ha encontrado que, bajo las condiciones señaladas
anteriormente, un tiempo de reacción comprendido entre 10 minutos y
10 días, preferiblemente entre 1 hora y 2 días, dará lugar a una
buena conversión del fosfolípido a la forma liso.
Siguiendo la reacción, la enzima resultante
puede, de un modo opcional, ser eliminada de la mezcla de reacción
por, por ejemplo, extracción con un disolvente orgánico adecuado, o
puede, de otro modo, ser tratada para hacerla inactiva, por ejemplo
por tratamiento térmico. Bajo condiciones normales, se prefiere que
la enzima residual sea desactivada, aunque pueden producirse
situaciones en las que no se requiera la necesidad de esta
desactivación.
Se ha encontrado que la Fosfolipasa A1 de la
presente invención puede ser desactivada con facilidad por
procedimientos simples, tales como un tratamiento térmico suave,
sometiendo la mezcla de reacción a presión, alterando el pH de la
mezcla de reacción a un pH comprendido entre pH 3,0 y 6,0, o por
cualquier combinación de estas técnicas. Sin embargo, el
tratamiento térmico suave es el método preferido para la
desactivación de la enzima. En particular, se ha encontrado que el
calentamiento de la mezcla de reacción entre 45ºC y 90ºC,
preferiblemente entre 50ºC y 80ºC, durante un periodo comprendido
entre 5 minutos y 5 horas, preferiblemente entre 10 minutos y 2
horas, desactivará la enzima.
Cuando se añade la Fosfolipasa A1 de la presente
invención al substrato fosfolípido para la producción de un
lisofosfolípido, el producto de reacción puede ser utilizado con o
sin purificación. Así, el producto de la reacción puede ser
utilizado directamente, o puede ser sometido a procedimientos que lo
dejan libre de la enzima residual, del substrato residual y de
cualquier otro contaminante. Ejemplos de dichos procedimientos
incluyen filtración para eliminar insolubles; concentración, por
ejemplo por concentración por capa fina; purificación utilizando,
por ejemplo, técnicas cromatográficas estándar, recristalización, o
secado, por ejemplo liofilizado o secado por pulverización. De un
modo alternativo, puede añadirse agua al producto lisofosfolípido,
y la mezcla puede ser extraída a continuación utilizando un
disolvente inmiscible en agua seguido por la eliminación del
disolvente de extracción en el caso en que sea necesario.
De un modo alternativo, si se desea, la
Fosfolipasa A1 de la presente invención puede ser añadida
directamente al producto que contiene un fosfolípido, por ejemplo a
una masa conteniendo harina de trigo. Esto puede ser llevado a cabo
con el fin de mejorar las propiedades físicas del producto final,
por ejemplo pan o molleras preparadas a partir de la masa tratada.
Tales mejoras pueden facilitar la manipulación del producto; por
ejemplo, puede mejorarse la elasticidad y la facilidad de extensión
de la masa, y puede reducirse la pegajosidad de la masa. En tales
situaciones puede ser deseable añadir otros factores al mismo
tiempo, tales como una Fosfolipasa D y un emulsionante, como por
ejemplo monoglicérido o estearil lactato cálcico.
La presente invención también se describe con
referencia a los siguientes Ejemplos, en los que los Ejemplos 1 a 5
ilustran los métodos de preparación de las fosfolipasas de la
presente invención y los Ejemplos 6 a 8 muestran la aplicación y
actividad de las fosfolipasas de la invención.
Se inocularon unas muestras de esporas
procedentes de un cultivo inclinado recogido con un ansa calibrada
de Aspergilius Oryzae (SANK 11870) en 12 g de un medio que
consistía en una mezcla con iguales cantidades en peso de salvado de
trigo y agua. La cepa se cultivó luego a 30ºC durante 6 días.
Toda la cepa precultivada se inoculó luego en un
medio adicional producido al colocar 600 g de una mezcla con
iguales cantidades de salvado de trigo y agua en un plato metálico
(42x24x7 (profundidad) cm) y hirviendo la mezcla a 120ºC durante
30 minutos. La cepa se cultivó luego a 30ºC durante 15 horas,
después de las cuales se cultivó adicionalmente a 19ºC durante 5
días.
Al final de este tiempo se añadieron 3 litros de
agua, y se mezcló a fondo, preparándose de esta manera la mezcla de
salvado de trigo. La mezcla se dejó en reposo a 37ºC durante 2
horas, después de lo cual se filtró para obtener 2,87 litros de un
extracto enzimático que tenía una concentración de Fosfolipasa A de
5,9 unidades/mL, tal y como se determina por el método descrito en
el Ejemplo 8(i), más abajo. Se añadió luego una cantidad
suficiente de una solución acuosa de ácido acético a este extracto
enzimático para ajustar el pH de la mezcla a 4,0. Se añadió una
cantidad de acetona fría, equivalente a 3 veces el volumen de la
mezcla, y la mezcla se dejó en reposo durante toda la noche en una
cámara fría para precipitar el enzima. Se eliminó el sobrenadando y
el precipitado se lavó con acetona y se secó al vacío para obtener
11,1 g de un polvo en crudo de Fosfolipasa A1, que tenía un
concentración de 1,170 unidades/g, tal y como se determina por el
método descrito en el Ejemplo 8(i), más abajo.
Las actividades de los principales enzimas en
esta preparación, por gramo de preparación, se observan en la Tabla
3, más abajo.
10 g de fosfolipasa A1 en crudo, preparada tal y
como se describe en el Ejemplo 1, anterior, se disolvieron en
aproximadamente 100 mL de agua. Se añadió luego una cantidad
suficiente de una solución acuosa de ácido acético 1N a la solución
resultante para ajustar el pH a 4,0. El volumen de la mezcla se hizo
200 mL por adición de agua, después de lo cual se añadieron 200 mL
de acetona fría. La mezcla se mantuvo en reposo durante 1 hora. Al
final de este tiempo, la mezcla se centrifugó a 5000 rpm durante 10
minutos (Hitachi, CR2OB2, Rotor: RPR 12-2) para
obtener el primer precipitado.
Este precipitado se ensayó utilizando los
procedimientos descritos en el Ejemplo 8(i), (ii), (iii),
(iv), más adelante, y por esta razón se determinó que el
precipitado tenía actividad amilasa así como una pequeña cantidad
de actividad proteica. El precipitado también demostró una actividad
de Fosfolipasa A de 320 unidades.
Se añadieron luego 600 mL de acetona fría al
sobrenadante obtenido anteriormente, se mezcló la solución
resultante, y se dejó en reposo durante 1 hora a temperatura
ambiente. Al final de este tiempo, la mezcla se centrifugó a 5000
rpm durante 10 minutos (Hitachi CR20B2, Rotor: RPR
12-2) para obtener un segundo precipitado. Este
segundo precipitado demostró una actividad de Fosfolipasa A de 7800
unidades, cuando se ensayó por el método descrito en el Ejemplo 8
(i), más adelante.
Este segundo precipitado se disolvió luego en
500 mL de una solución de amortiguador de acetato acuoso 50 mM (pH
5,5), después de lo cual, se añadieron 300 g de sulfato de amonio
para provocar el fraccionamiento salino. El precipitado se separó
luego por centrifugación a 10,000 rpm durante 20 minutos, y el
precipitado así obtenido se disolvió en aproximadamente 50 mL de
una solución de amortiguador de acetato acuoso 50 mM (pH 5,5) que
contenía sulfato de amonio 1 M. La materia insoluble se separó en
sus partes constituyentes por cromatografía en columna, utilizando
una columna de Butil Toyopearl Pak 650S (fabricada por Toso Corp.)
por un método de elución en gradiente, utilizando como eluyente
una solución de amortiguador de acetato acuoso 50 mM (pH 5,5) que
contenía sulfato de sodio a una concentración que variaba entre 0 M
y 1 M La fracción que contenía una preparación que tenía actividad
de Fosfolipasa A1, pero que no tenía substancialmente actividad de
amilasa o proteasa, eluyó a una concentración de sulfato de amonio
de 0,6 M o menor. Esta fracción se sometió luego al primero de dos
pasos:
(a) Se eliminaron las sales de la fracción
mediante diálisis de la fracción frente al agua y por evaporación a
presión reducida para obtener 40 mg de Fosfolipasa A1; o
(b) La fracción se dializó con una solución
acuosa de amortiguador de acetato 20 mM (pH 5,5) y luego se purificó
utilizando una columna de cromatografía en una columna de
Q-Sepahrose (fabricada por Pharmacia AB), con un
método de elución en gradiente, utilizando como eluyente una
solución de amortiguador de acetato acuoso 20 mM que contenía
cloruro de sodio a una concentración que variaba entre 0 y 0,5 M.
La fracción de fosfolipasa A1 así obtenida tenía 4000 unidades de
actividad de Fosfolipasa A1, determinada por el método descrito en
el Ejemplo 8 (i), más adelante.
Nosotros confirmamos que la preparación del
enzima producido de acuerdo al paso (a), estaba esencialmente libre
de actividad lipasa, ver más adelante la Tabla 3, lo cual indica que
la fosfolipasa A1 producida por el método descrito anteriormente
tiene una actividad lipasa equivalente a aproximadamente 0,1% o
menos de su actividad de fosfolipasa A1.
Nosotros confirmamos luego, por el siguiente
método, que el enzima obtenido por cada uno de los procedimientos
descritos anteriormente era una fosfolipasa A1. Se reaccionaron
0,0236 unidades del enzima obtenido ya sea por el paso (a) o el
paso (b) anteriores durante 10 minutos con (i) 0,1 \mumol de L-
\alpha-dipalmitoilfosfatidilcolina (1 mCi/mmol)
en el que el grupo de palmitoilo en la posición 2 se encuentra
marcado con ^{14}C (New Corp., NEC 764), y (ii) con 0,1 \mumol
de
L-\alpha-dipalmitoilfosfatidilcolina
(2 mCi/mmol) en el que los grupos de palmitoilo en las posiciones 1
y 2 se encuentran marcados con ^{14}C (New Corp., NEC 682). El
volumen final de cada mezcla de reacción fue de 90 \muL. Se
liberó ácido palmítico marcado con ^{14}C tan solo en la reacción
del enzima con la
L-\alpha-dipalmitoilfosfatidilcolina
en el que ambas posiciones 1 y 2 de los grupos palmitoilo se
marcaron con ^{14}C. Esta es una confirmación de que la
preparación de fosfolipasa puede hidrolizar la lecitina y que esta
hidrólisis tiene lugar tan sólo en los grupos
1-acil.
Se añadió una cantidad suficiente de sulfato de
amonio a la preparación de fosfolipasa obtenida como se describe en
la parte (b) del Ejemplo 2 anterior, para provocar el
fraccionamiento salino. El producto resultante se filtró por
filtración en gel en una columna de Superosa 12 (fabricada por
Pharmacia AB) utilizando como eluyente una solución de amortiguador
de acetato acuoso 20 mM (pH 4,5), seguido por cromatografía en
columna en una columna MonoQ (fabricada por Pharmacia AB)
utilizando un método de elución en gradiente con una solución de
amortiguador de acetato acuoso 20 mM (pH 4,5) que contenía una
concentración de cloruro de sodio que variaba desde 0 a 0,25 M como
el eluyente. Este procedimiento da lugar a la preparación de
Fosfolipasa A1a que tiene una concentración de Fosfolipasa A de 880
unidades y una Fosfolipasa A1b que tiene una concentración de
Fosfolipasa A de 2400 unidades.
Se siguió un procedimiento similar al que se
describe en el Ejemplo 1, anterior, pero utilizando una muestra de
un cultivo inclinado recogido con una ansa calibrada de
Aspergillus Níger ATCC 9642 en lugar de la cepa A.
Oryzae utilizada allí, para obtener 19,2 g de Fosfolipasa A1 en
crudo, que tenía una concentración, en la liberación de ácido graso
a partir del fosfolípido, de 119 unidades/g, determinado al utilizar
el método descrito en el Ejemplo 8(i), más abajo.
Varias actividades de los enzimas asociados con
esta preparación enzimática se observan en la Tabla 3, más
adelante.
Se siguió un procedimiento similar al descrito
anteriormente en los Ejemplos 2 y 3(i), pero utilizando 10 g
de una preparación de Fosfolipasa A1 en crudo obtenida en el Ejemplo
4, anterior, para poder purificar esta preparación. Entre las
técnicas de purificación utilizadas se incluyen la fraccionación y
precipitación con acetona y la cromatografía en columna utilizando
una columna de Butil Toyopearl Pak 650 S; una columna de
Q-Sepahrose, y una columna de Superose 12. Se
produjeron 0,015 g de Fosfolipasa A1 en forma de un polvo, que
tenía una concentración de 2100 unidades/g, de acuerdo con el método
descrito en el Ejemplo 8(i), más abajo.
Nosotros confirmamos luego, por el siguiente
método, que el enzima obtenido por el procedimiento descrito
anteriormente era una Fosfolipasa A1. Se reaccionaron 0,0236
unidades del enzima obtenido anteriormente durante 10 minutos con
(i) 0,1 \mumol de
L-\alpha-dipalmitoilfosfatidilcolina
(1 mCi/mmol) en el que el grupo de palmitoilo en la posición 2 se
encuentra marcado con ^{14}C (New Corp., NEC 764), y (ii) con 0,1
\mumol de
L-\alpha-dipalmitoilfosfatidilcolina
(2 mCi/mmol) en el que los grupos de palmitoilo en las posiciones 1
y 2 se encuentran marcados con ^{14}C (New Corp., NEC 682). El
volumen final de cada mezcla de reacción fue de 90 \muL. Se
liberó ácido palmítico marcado con ^{14}C tan solo en la reacción
del enzima con la
L-\alpha-dipalmitoilfosfatidilcolina
en el que ambas posiciones 1 y 2 de los grupos palmitoilo se
marcaron con ^{14}C. Esta es una confirmación de que la
preparación de fosfolipasa puede hidrolizar la lecitina y que esta
hidrólisis tiene lugar tan sólo en los grupos
1-acilo.
Varias actividades de los enzimas asociados con
esta preparación enzimática se observan en la Tabla 3, más
adelante.
Se establecieron varios sistemas de ensayo para
poder determinar la actividad de la preparación enzimática de la
presente invención en la hidrólisis de fosfolípido, así como para
determinar la dependencia de la reacción con el pH. Varios sistemas
de reacción tuvieron las siguientes composiciones:
Experimento 1-A: una suspensión
al 10% (p/p) de 5 g de SLP-blanco en 45 mL de
agua;
Experimento 2-A: una suspensión
al 10% (p/p) de 5 g de SLP-blanco en 45 mL de una
solución acuosa de un amortiguador de acetato 20 mM (pH 3,5);
Experimento 1-B: una suspensión
al 10% (p/p) de 5 g de SLP-blanco en 45 mL de
agua;
Experimento 2-B: una suspensión
al 10% (p/p) de 5 g de SLP-blanco en 45 mL de una
solución acuosa de ácido clorhídrico
tris(hidroximetil)aminometano 20 mM (tris-ácido
clorhídrico) (pH 9,0); y
Experimento 3-B: una suspensión
al 10% (p/p) de 5 g de SLP-blanco en 45 mL de agua,
con adición de una cantidad suficiente de una solución acuosa de
hidróxido de sodio para mantener el pH dela mezcla de reacción entre
7,5 y 8,5.
[El SLP-blanco se fabrica por
True Lecithin Kogyo Co., Ltd, y su sustrato lecitina en forma de
polvo. Teniendo un contenido de fosfolípido no inferior al 95% y un
contenido de fosfatidilcolina del 23-30%].
Se colocaron 50 mL de cada uno de los sistemas
de reacción enumerados bajo los experimentos 1-A,
2-A, 1-B, 2-B y
3-B anteriores, y 0,2 g de cloruro de calcio en una
cubeta de 100 mL, y la mezcla resultante se mezcló a fondo
utilizando un homogeneizador de ultrasonidos. Después de la
homogeneización la mezcla se calentó a 37ºC y los enzimas de ensayo
apropiados se añadieron a la mezcla calentada, mientras se mantenía
la agitación de la mezcla. Cada enzima de ensayo se utilizó en una
cantidad de 865 unidades. La cubeta se cubrió con una película de
Sealon (Fuji Phptp Film Co. Ltd.) para prevenir la evaporación de la
humedad y se agitó la mezcla de reacción, mientras se mantenía la
temperatura de la mezcla a 37ºC.
Los enzimas de ensayo fueron Fosfolipasas A1,
preparadas tal y como se describe anteriormente en el Ejemplo 2, y
la Fosfolipasa A2, obtenida a partir del páncreas porcino (fabricado
por Sigma Corp.). La actividad del enzima fosfolipasa A2 se midió a
pH 8,0. La fosfolipasa A1 se utilizó en los experimentos
1-A y 2-A anteriores, y la
fosfolipasa A2 fue el enzima que se utilizó en los experimentos
1-B, 2-B y 3-B,
anteriores.
Las muestras se cogieron de cada mezcla de
reacción al principio de la reacción, así como después a intervalos
de una hora. En total se cogieron cuatro muestras. La cantidad de
ácido graso libre en cada uno da las muestras se determinó
utilizando el reactivo cuantitativo de ácido graso libre, Determiner
NEFA (Kyowa Medex Co., Ltd).
La velocidad de conversión aparente a
lisofosfolípido, es decir, la velocidad a la que el fosfolípido se
convierte a lisofosfolípido, se determinó utilizando la siguiente
fórmula:
A/B x
100
En la que:
A representa el número de moles de
lisofosfolípido (es decir, el número de moles de ácido graso
liberado por la reacción enzimática); y
B representa el número de moles del sustrato
fosfolípido en la muestra.
Para este cálculo se asumió que el peso
molecular promedio del fosfolípido contenido en el
SLP-blanco fue de 765 daltons.
Los resultados se indican en la Tabla 1.
Como se puede observar a partir de los
resultados anteriores, la fosfolipasa A1 de la presente invención
demostró una velocidad de conversión de fosfolípido a
lisofosfolípido que fue superior a la de la fosfolipasa A2
pancreática porcina, incluso en ausencia de un regulador de pH.
La velocidad de conversión aparente de
fosfolípido a lisofosfolípido y los cambios en el pH a lo largo del
tiempo en el experimento 1-A se observan en la
Figura 1.
Se colocaron 50 mL de una solución definida bajo
el experimento 3-A, 4-A,
4-B o 5-B, más abajo, y 0,2 g de
cloruro de calcio en una cubeta de 100 mL, y la mezcla resultante se
mezcló a fondo, utilizando un homogeneizador de ultrasonidos. La
mezcla se calentó luego a una temperatura de 37ºC, después de lo
cual se añadió el enzima de ensayo, mientras se mantenía la
agitación de la mezcla. Cada enzima de ensayo se utilizó en una
cantidad de 2160 unidades. A todas las reacciones enzimáticas se
les permitió avanzar por encima de un periodo de 5 horas, mientras
se agitaban las mezclas y manteniendo las mezclas a una temperatura
de 37ºC.
Los sistemas de reacción tuvieron las
composiciones siguientes:
Experimento 3-A: una suspensión
al 10% (p/p) de 5 g de SLP-blanco en 45 mL de una
solución acuosa de un amortiguador de acetato 5 mM (pH 4,5);
Experimento 4-A: una suspensión
al 50% (p/p) de 25 g de SLP-blanco en 25 mL de una
solución acuosa de un amortiguador de acetato 5 mM (pH 3,5);
Experimento 4-B: una suspensión
al 10% (p/p) de 5 g de SLP-blanco en 45 mL de una
solución acuosa de un amortiguador de ácido
tris-clorhídrico 5 mM (pH 8,0); y
Experimento 5-B: una suspensión
al 50% (p/p) de 25 g de SLP-blanco en 25 mL de una
solución acuosa de un amortiguador de ácido
tris-clorhídrico 5 mM (pH 8,0).
El enzima de ensayo utilizado en los
experimentos 3-A y 4-A fue la
fosfolipasa A1 (preparada tal y como se describe en el Ejemplo 2) y
el enzima de ensayo utilizado en los experimentos
4-B y 5-B fue la fosfolipasa A2
pancreática porcina (fabricada por Sigma Corp.).
La velocidad aparente de conversión del
fosfolípido a lisofosfolípido al final de un período de 5 horas fue
aproximadamente del 65% en el Experimento 5-B, es
decir, el sistema en el que el sustrato era una suspensión al 50%
(p/p) de SLP-blanco en una solución acuosa de
amortiguador de ácido tris-clorhídrico 5 mM,
mientras que la velocidad de conversión en los otros experimentos,
es decir, 3-A, 4-A y
4-B fue del 90% o más.
Al final de la reacción enzimática, es decir,
después de un periodo de 5 horas, se colocaron aproximadamente 7 g
de cada una de las soluciones de reacción en diversos tubos de
ensayo Somogyi. Cada tubo se cubrió con una película de Sealon,
para prevenir la evaporación de la humedad, y los tubos se
mantuvieron en reposo a temperaturas desde 50ºC a 80ºC durante 30
minutos. En este contexto, se expusieron los contenidos de los
diferentes tubos a diferentes temperaturas.
La actividad de la Fosfolipasa A residual en
cada una de las soluciones de reacción se midió de acuerdo al
método descrito en el Ejemplo 8(i), más abajo. La actividad
residual de la fosfolipasa A2 pancreática porcina se midió a pH 8,
mientras que la actividad residual de la fosfolipasa A1 de la
presente invención se midió a pH 4. La actividad residual se
expresa basándose en que una solución de la reacción no sometida a
tratamiento con calor tendría una actividad residual del 100%. Las
actividades residuales en los sistemas de ensayo son, además,
expresadas como un porcentaje de una reacción que no se ha
procesado.
Los resultados se indican en la Tabla 2.
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
Los resultados anteriores claramente muestran
que la fosfolipasa A1 de la presente invención, que proviene del
A. Oryzae, se desactiva a una temperatura menor que la
Fosfolipasa A2, que proviene del páncreas porcino.
\vskip1.000000\baselineskip
Siguiendo un procedimiento similar al descrito
anteriormente en el Ejemplo 7 (i), pero utilizando 10 mL de una
suspensión al 10% (p/p) de 1 g de SLP-blanco en 9 mL
de una solución acuosa de amortiguador de acetato 5 mM, 0,04 g de
cloruro de calcio, y 151 unidades de fosfolipasa A1 (obtenida a
partir de A. Níger, como se describe en anteriormente en el Ejemplo
5), se determinó la cantidad de desactivación por el tratamiento con
calor del enzima.
La velocidad aparente de conversión del
fosfolípido a lisofosfolípido al final de un periodo de cinco horas
del experimento no fue inferior al 90%.
La actividad de la fosfolipasa A1 residual en
cada una de los soluciones de reacción se midió de acuerdo con el
método descrito en el Ejemplo 8(i), y su actividad se expresó
de la misma manera como en la Tabla 2, citada anteriormente.
Los resultados se muestran más abajo.
La preparación enzimática de la presente
invención puede tener más de una actividad enzimática asociada con
ésta. La actividad predominante es la de una fosfolipasa, pero se
han demostrado también en menores cantidades, actividades de
lipasa, amilasa, proteasa ácida y neutra y proteasa alcalina. Lo que
sigue son los ensayos utilizados para determinar estas actividades
adicionales en las preparaciones enzimáticas.
Se añadieron 0,05 mL de una solución acuosa 0,1
M de cloruro de calcio y 0,25 mL de una solución acuosa de
amortiguador de acetato 0,2 M (pH 4,0) a 0,5 mL de una solución
formada al mezclar una suspensión al 2,0% (p/p) de
SLP-blanco (fabricado por True Lecithin Kogyo Co.,
Ltd.) y Triton X-10Q al 4% (v/v) en agua. A
continuación, se añadió 0,1 mL de la solución enzimática apropiada
a la mezcla resultante, y la mezcla se agitó hasta que resultó en
una mezcla homogénea. La mezcla obtenida de esta manera se dejó en
reposo a 37ºC durante 10 minutos, para permitir que la reacción
enzimática tuviera lugar. Al final de este tiempo, se añadió 0,1 mL
de una solución acuosa de ácido clorhídrico 1 N a la mezcla de
reacción para parar la reacción enzimática. Se cogió luego una
muestra de 0,02 mL de la mezcla de reacción, y ésta se utilizó para
determinar la cantidad de ácido graso libre. El ácido graso libre
se cuantificó utilizando un reactivo cuantitativo de ácido graso
libre, Determiner NEFA (Kyowa Medex Cp., Ltd.)
La actividad enzimática que produce 1 \muM de
ácido graso por minuto de la reacción enzimática se definió como 1
unidad.
Se añadieron 0,05 mL de una solución acuosa 0,1
M de cloruro de calcio y una solución de amortiguador de acetato
0,2 M (pH 6,0) a 0,5 mL de una emulsión de aceite de oliva al 2,0%
(p/v) (Wako Pure Chemical Industries, Ltd.). La emulsión de aceite
de oliva se preparó al añadir 10 mL de una solución acuosa al 0,5%
(p/p) de goma arábica a 0,2 g de aceite de oliva, y luego
dispersando la mezcla durante 5 minutos con un homogeneizador de
ultrasonidos. Se añadieron luego 0,1 mL de la solución enzimática
apropiada a la mezcla y la mezcla se agitó hasta que se llegó a la
homogeneidad. La mezcla resultante se dejó en reposo luego a 37ºC
durante 10 minutos, para permitir que la reacción enzimática
avanzase. Al final de este tiempo, se añadió 0,1 mL de una solución
acuosa de ácido clorhídrico 1 N a la mezcla para parar la reacción
enzimática. Se cogió luego una muestra de 0,02 mL de la solución de
la reacción, y esto se utilizó para determinar la cantidad de ácido
graso libre en la mezcla, utilizando un reactivo cuantitativo de
ácido graso libre, Determiner NEFA (Kyowa Medex Co. Ltd.). Se define
como 1 unidad la actividad enzimática que produce 1 \mumol de
ácido graso por minuto de la reacción enzimática.
Se colocó en un tubo de ensayo 0,5 mL de
sustrato. El sustrato se preparó al añadir una cantidad apropiada
de agua, por ejemplo, 20 mL, a 2 g de un almidón soluble y luego
calentando la mezcla resultante para disolver el almidón. La mezcla
se enfrió luego, se añadieron 20 mL de una solución acuosa de
amortiguador de acetato 0,2 M (pH 4,5) y luego se añadió el agua
para llevar el volumen final a 50 mL.
El sustrato se calentó luego en un baño de agua
termostático mantenido a 37ºC, y luego se añadió 0,25 mL de la
solución enzimática apropiada al sustrato. Después de que se había
permitido avanzar la reacción enzimática durante 30 minutos, se
terminó por la adición de 0,25 mL de una solución acuosa de
hidróxido de sodio 0,5 N. La cantidad de azúcar reducido producida
por la reacción enzimática se midió luego en esta solución de
reacción utilizando la técnica de ensayo de azúcar reducido de
Somogyi-Nelson (J. Biol.. Chem., 160 (1945),
61-68 y J. Biol. Chem., 153 (1944)
375-380). La actividad enzimática que produce el
azúcar reducido equivalente a 1 \mumol de glucosa por minuto de
la reacción enzimática se define como 1 unidad.
La actividad proteasa se midió utilizando el
método de Hagiwara [Enzyme Research Methods 2, Asakura Publishing,
237-246 (1956)]. Para la medición de las tres
diferentes actividades de proteasa, es decir, proteasa ácida,
neutra y alcalina, el pH del sustrato se puso a diferentes valores.
Así, para la proteasa ácida se utilizó un pH de 3,0 y para las
actividades de proteasa neutra y alcalina se utilizó un pH de 7,0.
La actividad enzimática que produce una sustancia no proteica que
demuestra una absorbancia a 275 nm que es equivalente a 1 \mug de
tirosina por minuto bajo condiciones estándar en cumplimiento con
los requerimientos de Nothrop y Anson [Northrop, J. Gen. Physiol.,
16 (1932) 41 y Anson, J. Gen. Physiol., 22 (1938) 79] se define como
una unidad.
La siguiente Tabla 3 muestra varias actividades
enzimáticas por gramo de preparaciones de fosfolipasa de la presente
invención.
Claims (30)
1. Una Fosfolipasa Al que se obtiene de un hongo
seleccionado entre el Aspergillus niger y el Aspergillus
oryzae caracterizado porque dicha Fosfolipasa Al:
(a) hidroliza los fosfolípidos entre
aproximadamente pH 2,5 y aproximadamente pH 6,0;
(b) tiene un peso molecular de entre
aproximadamente 30.000 y aproximadamente 40.000 daltons, tal como se
ha determinado por electroforesis sobre gel de poliacrilamida y
dodecil sulfato sódico;
(c) tiene una estabilidad respecto a la
temperatura con un límite superior de entre aproximadamente 45 y
aproximadamente 90ºC;
(d) tiene un pI bajo la electroforesis de punto
isoeléctrico a aproximadamente un pH comprendido entre pH 2,8 y pH
4,5;
(e) Tiene una temperatura óptima para la
actividad de entre aproximadamente 30 y aproximadamente 65ºC.; y
(f) Tiene un pH óptimo para la actividad de
entre pH 3,2 y pH 5,5.
2. Una Fosfolipasa Al de acuerdo con la
Reivindicación 1 que es estable a temperaturas de menos de 90ºC.
3. Una Fosfolipasa Al de acuerdo con la
Reivindicación 1 que es estable a un pH de entre aproximadamente pH
3 y aproximadamente pH 10,5.
4. Una Fosfolipasa Al de acuerdo con la
Reivindicación 1 que tiene un peso molecular de entre
aproximadamente 32.000 y 37.000 daltons tal como se ha determinado
por electroforesis sobre gel de poliacrilamida y dodecil sulfato
sódico.
5. Una Fosfolipasa Al de acuerdo con la
Reivindicación 1 que tiene un pI bajo electroforesis de punto
isoeléctrico de entre aproximadamente pH 3,0 y aproximadamente pH
4,3.
6. Una Fosfolipasa Al de acuerdo con la
Reivindicación 1 que tiene una temperatura óptima para la actividad
de desde aproximadamente 50ºC hasta 65ºC.
7. Una Fosfolipasa Al de acuerdo con la
Reivindicación 1 que se puede obtener a partir de un hongo
seleccionado entre:
Aspergillus oryzae SANK 11870 FERM
BP-3887;
Aspergillus oryzae disponible bajo el
número del Institute of Fermentation 30102;
Aspergillus niger, disponible bajo el
número del American Type Culture Collection 9642; y
Aspergillus niger, disponible bajo el
número Institute of Fermentation 4407.
\vskip1.000000\baselineskip
8. Una Fosfolipasa Al de acuerdo con la
Reivindicación 1 que es aislada a partir del Aspergillus
oryzae SANK 11870, disponible bajo el número de depósito FERM
BP-3887.
9. Una Fosfolipasa Al de acuerdo con la
Reivindicación 1 que es aislada a partir de la cepa de
Aspergillus niger que se puede obtener bajo el número
American Type Culture Collection 9642.
10. Fosfolipasa Ala que se puede obtener a
partir del Aspergillus oryzae SANK 11870 FERM
BP-3887 y que tiene las siguientes
características:
- Peso molecular:
- 37.000 daltons, tal como se ha determinado por electroforesis sobre gel de poliacrilamida en presencia de docecil sulfato sódico.
- Punto isoeléctrico (pI):
- pI a pH 3,9, tal como se ha determinado por electroforesis de punto isoeléctrico.
- pH activo óptimo:
- pH entre 3,5 y 4.5 en presencia de Triton X-100^{R} o
- \quad
- pH entre 4,5 y 5,5 en ausencia de Triton X-100^{R};
- Zona de pH estable:
- pH de 5,5 o superior, con respecto a una solución de enzima que contiene aproximadamente 10 unidades/ml de enzima en una solución tampón de 33 mM de ácido acético/acetato sódico, o pH de 10,5 o menos, con respecto a una solución de enzima que contiene aproximadamente 10 unidades/ml de enzima en una solución tampón de 33 mM de glicina/cloruro sódico-hidróxido sódico; y
- Temperatura óptima:
- entre 50ºC y 60ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
11. Una Fosfolipasa A1b que se puede obtener a
partir del Aspergillus oryzae SANK 11870 FERM
BP-3887 y que tiene las siguientes
características:
- Peso molecular:
- 35.000 daltons, tal como se ha determinado por electroforesis sobre gel de poliacrilamida en presencia de docecil sulfato sódico.
- Punto isoeléctrico:
- pI a pH 4,3, tal como se ha determinado por electroforesis de punto isoeléctrico.
- pH activo óptimo:
- pH entre 3,5 y 4,5 en presencia de Triton X-100^{R} o
- \quad
- pH entre 4,5 y 5,5 en ausencia de Triton X-100^{R}.
- Zona de pH estable:
- pH entre 5,5 o superior, con respecto a una solución de la enzima que contiene aproximadamente 10 unidades/ml de enzima en una solución de tampón de 33 mM de ácido acético/acetato sódico, o un pH de 10,5 o menos, con respecto a una solución de la enzima que contiene aproximadamente 10 unidades/ml de enzima en una solución tampón de 33 mM de glicina/cloruro sódico-hidróxido sódico; y
- Temperatura óptima:
- entre 50ºC y 60ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
12. Una Fosfolipasa Al que se puede obtener a
partir del Aspergillus niger ATCC 9642 y que tiene las
siguientes características:
- Peso molecular:
- 32.000 daltons, tal como se determinó utilizando una columna de Superosa 12^{R}.
- Punto isoeléctrico:
- pI a pH 3,0, tal como se ha determinado por electroforesis de punto isoeléctrico.
- pH activo óptimo:
- pH entre 4,0 y 5,0 en presencia de Triton X-100^{R} y pH entre 4,5 y 5,0 en ausencia de Triton X-100^{R}; y
- Temperatura óptima:
- entre 50ºC y 60ºC.
\vskip1.000000\baselineskip
13. El uso de una Fosfolipasa Al tal como se
define en cualquiera de las Reivindicaciones 1 a 12 en la
preparación de un lisofosfolípido a partir de un substrato
fosfolípido.
14. El uso de la Reivindicación 13 en el que la
Fosfolipasa Al se utiliza a una concentración de aproximadamente
1000 unidades de actividad de enzima por gramo de substrato.
15. El uso de la Reivindicación 13 en el que el
substrato fosfolípido deriva de animales, vegetales o
micro-organismos.
16. El uso de la Reivindicación 13 en el que el
substrato fosfolípido deriva de habas de soja, trigo o yema de
huevo.
17. El uso de la Reivindicación 13 en el que el
substrato es lecitina.
18. El uso de la Reivindicación 13 en el que el
substrato es lecitina a una concentración de entre aproximadamente
el 1% y aproximadamente el 50% en la mezcla de reacción.
19. El uso de la Reivindicación 13 en el que la
preparación de un lisofosfolípido a partir de un fosfolípido tiene
lugar en una solución acuosa.
20. El uso de la Reivindicación 13 en el que la
preparación de un lisofosfolípido a partir de un fosfolípido tiene
lugar a una temperatura comprendida entre 10 y 70ºC.
21. El uso de la Reivindicación 13 en el que la
preparación de un lisofosfolípido a partir de un fosfolípido tiene
lugar a una temperatura comprendida entre aproximadamente 20 y
65ºC.
\newpage
22. El uso de la Reivindicación 13 en el que,
siguiendo la preparación de un lisofosfolípido a partir de un
fosfolípido, se desactiva la Fosfolipasa Al residual.
23. El uso de la Reivindicación 13 en el que,
siguiendo la preparación de un lisofosfolípido a partir de un
fosfolípido, el lisofosfolípido es purificado al menos
parcialmente.
24. El uso de la Reivindicación 13 en el que la
Fosfolipasa Al es añadida directamente a un fosfolípido conteniendo
el producto.
25. Un método de preparación de una Fosfolipasa
Al de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12 que
comprende
(a) cultivar una Fosfolipasa A1 producida de la
cepa de Aspergillus niger o Aspergillus oryzae a
temperaturas comprendidas entre 10 y 40ºC durante un periodo de
entre 3 y 20 días;
(b) al final del periodo de cultivo, diluir el
cultivo con agua o una solución de tampón apropiada;
(c) filtrar la solución resultante bajo presión
para eliminar cualquier residuo insoluble; y
si se desea:
(d) purificar la enzima.
\vskip1.000000\baselineskip
26. El método de la Reivindicación 25 en el que
la cepa es cultivada a temperaturas comprendidas entre 18 y
32ºC.
27. El método de la Reivindicación 25 en el que
la cepa es cultivada durante un tiempo comprendido entre 4 y 8
días.
28. El método de la Reivindicación 25 en el que
la cepa es cultivada a 30ºC durante 15 horas, y a continuación a
19ºC durante 5 días.
29. El método de la Reivindicación 25 en el que
se diluye el cultivo con entre una y veinte veces el peso del medio
en agua o una solución de tampón acuoso.
30. El método de la Reivindicación 25 en el que
se purifica la Fosfolipasa Al por uno cualquiera o una combinación
de los métodos seleccionados entre el grupo que consiste en:
dializar la mezcla; cromatografía de columna; salificar; o
filtración sobre gel.
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