ES2294575T3 - Tratamiento enzimatico de aceites. - Google Patents

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Abstract

Procedimiento para reducir y/o eliminar el diglicérido de un aceite comestible, que comprende a) mezclar un aceite comestible con un sustrato aceptor de acilo y una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA, en el que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA se caracteriza como una enzima que en un aceite comestible transfiere un grupo acilo desde un diglicérido al glicerol, y en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de CoA comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en el que X es uno o más de entre los restos de aminoácidos siguientes L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.

Description

Tratamiento enzimático de aceites.
Campo de la invención
La presente invención se refiere a un nuevo procedimiento para la eliminación y/o la reducción enzimática del diglicérido (preferentemente el 1,2-diacilglicérido) a partir de un aceite comestible.
Antecedentes técnicos
Los aceites y grasas están constituidos por mezclas complejas de triacilgliceroles (TAG), diacilgliceroles (DAG), ácidos grasos libres y otros componentes en menor proporción. La cristalización de estas mezclas depende de las características de los TAG (estructura, longitud de la cadena, saturación comparada con la insaturación y similares) y la interacción de estos TAG con cada uno de los demás. Con respecto a la presencia de los DAG, estudios anteriores han demostrado que presentan un efecto significativo sobre las propiedades físicas de los aceites y grasas. Éstas varían desde la velocidad de cristalización, cambios de polimorfismo, punto de fusión, tamaño del cristal y cristalografía (Siew, 2001).
En la mayoría de los aceites que se extraen de las semillas aceitosas, el efecto de los DAG es menos pronunciado, ya que los DAG están solamente presentes en pequeñas cantidades. Principalmente en el aceite de palma y aceite de oliva, que son aceites que contienen grandes cantidades naturales de DAG, sin embargo, la calidad de estos aceites empeora si los DAG están presentes en los mismos.
El aceite de palma obtenido a partir de la palma de aceite (Elaeis guineensis) es un aceite comestible comercialmente importante. El aceite de palma ha sido una grasa importante y un recurso de aceite para la industria alimentaria debido a varias propiedades ventajosas, tal como la alta productividad, bajo precio, alta estabilidad térmica y oxidativa y plasticidad a baja temperatura. Además, en comparación con otros aceites vegetales, el aceite de palma es una fuente rica de vitamina E antioxidante.
Una composición química típica del aceite de palma refinado es de aproximadamente 93% de triglicéridos, 6% de diglicéridos y 1% de monoglicéridos (MAG) (Okiy, 1977).
Cuando el aceite de palma cristaliza, se forma una red tridimensional compleja de los presentes componentes. En teoría se describe que cuanto mayor es la diversidad de los bloques de construcción (TAG, DAG y MAG) en la red, más complicada será la red y más lenta tendrá lugar la cristalización (Jacobsberg & Ho, 1976). Esta teoría fue confirmada por Drozdowski (1994). Además, sus estudios demostraron que cuanto mayor era la variación de la composición en ácido graso en la molécula de triacilglicerol, más difícil resultaba la transición entre las diferentes fases
cristalinas.
Como se mencionó anteriormente, un alto contenido de diglicéridos en el aceite de palma afecta a sus propiedades de cristalización (Okiy et al., 1978, Okiy, 1978).
La presencia de diglicéridos en dichos aceites presenta inconvenientes. En particular, los diglicéridos en los aceites comestibles (en particular en el aceite de palma) pueden conducir a un aceite de baja calidad.
Los problemas que se refieren al contenido de diglicérido en el aceite de palma y en otros aceites y grasas comestibles han representado el tema de muchos estudios y pueden encontrarse en la bibliografía diferentes soluciones para intentar superar el problema del exceso de diglicéridos.
El productor japonés de enzimas Amano en su página principal (Amano Enzyme Inc., 2004), recomendaba un procedimiento enzimático para eliminar diglicéridos en grasas y aceites. Este procedimiento está basado en la utilización de una enzima LIPASA G "AMANO" 50 que puede degradar diglicéridos a ácidos grasos libres y glicerol. Esta enzima es un hidrolizante de diglicéridos (DAG) y/o (MAG). Los ácidos grasos libres producidos son eliminados por destilación al vacío o cristalización fraccionada.
El documento EP 0 558 112 describe un procedimiento para la hidrólisis enzimática de diglicéridos residuales en preparaciones de triglicérido en emulsiones. El procedimiento está basado en la hidrólisis del diglicérido con Lipasa G de Amano, Japón (supra). El procedimiento fue potenciado realizando la reacción enzimática en una emulsión para la degradación de diglicérido a ácidos grasos y glicerol. La fase acuosa se separa tras la reacción y la enzima se reutiliza parcialmente.
El documento JP 62061590 da a conocer una mantequilla hidrogenada que contiene bajas cantidades de diglicérido, que se prepara tratando aceites o grasas con una enzima parcialmente específica del diglicérido (por ejemplo, una lipasa) en presencia de una cantidad catalítica de agua y mediante una lipasa que es una enzima 1,3-específica en presencia de ácidos grasos, ésteres de ácidos grasos u otros aceites o grasas de glicérido. El producto es mantequilla hidrogenada especialmente adecuado para su utilización como sustituto de la manteca de cacao. Por lo tanto, la lipasa G y la lipasa de Rhizopus deremer (enzima 1,3-específica) se mezclaron con tierra de diatomeas y se granularon. Los gránulos se mezclaron con fracción de punto de fusión medio de palma (5,7% de diglicéridos, índice de ácido 0,25) y agua (10% con respecto a la enzima específica de glicérido parcial). La mezcla se agitó a temperatura ambiente durante 1 h., y las enzimas y el agua se eliminaron para proporcionar una manteca hidrogenada que contenía 1,2% de diglicérido (índice de ácido 10,5).
La técnica anterior da así a conocer maneras de reducir o eliminar el contenido de diglicérido en el aceite de palma y otros aceites comestibles mediante reacciones enzimáticas. Estos procedimientos se basan en la hidrólisis de diglicérido con una lipasa hidrolizante de diglicérido específica durante la formación de los ácidos grasos libres y glicerol. Los ácidos grasos libres pueden eliminarse a continuación mediante diferentes procedimientos como la destilación al vacío o el fraccionamiento.
El inconveniente de utilizar una enzima específica hidrolizante de diglicéridos es la formación desventajosa de los ácidos grasos libres. Estos ácidos grasos libres han de eliminarse del aceite de palma. Por lo tanto, la formación de ácidos grasos libres se considera con frecuencia como pérdida de producto.
Para superar los problemas de la eliminación del ácido graso libre y la pérdida de producto producida por la formación de ácido graso libre los solicitantes han descubierto un nuevo procedimiento para superar los problemas de alto contenido en diglicéridos en el aceite de palma y otros aceites vegetales.
La eliminación enzimática de los diglicéridos del aceite de palma se ha dado a conocer mediante la utilización de lipasas, que típicamente son enzimas hidrolizantes de triacilglicerol 1,3-específicas (E.C. 3.1.1.3) (por ejemplo véanse los documentos JP 6206590 o EP 0 652 289). El documento WO 00/05396 da a conocer entre otros el tratamiento de un material alimentario que puede comprender glicerol con una lipasa para efectuar la glicerólisis en un medio con poco agua.
Sin embargo, tanto las enzimas hidrolizantes (lipasas) del triacilglicerol 1,3 específicas y las enzimas hidrolizantes de DAG/MAG producen un aumento significativo de los ácidos grasos libres en el aceite, y también producen la hidrólisis de los monoglicéridos.
Sin embargo, en algunos aceites vegetales para algunas aplicaciones, por ejemplo, puede resultar deseable aumentar el contenido de monoglicéridos del aceite ya que esto proporciona funcionalidad emulsionante. Por lo tanto, en un aspecto resulta preferido reducir el contenido en diglicéridos sin disminuir el contenido en monoglicéridos. En otros aspectos puede reducirse preferentemente tanto el contenido en diglicéridos como en monoglicéridos.
Las enzimas lipasas pueden también producir un aumento perjudicial de DAG debido a la hidrólisis del triacilglicerol (TAG), la mayor parte del lípido presente en aceites alimenticios.
En los documentos WO 2000/36114, US 2003/0028923 y US 2003/0074695 se da a conocer la transformación de una planta con un ácido nucleico que presenta una secuencia que codifica una enzima diacilglicerol aciltransferasa (DGAT) o una secuencia complementaria a ésta. La enzima DGAT dada a conocer en estos documentos cataliza la etapa final en la "serie de reacciones de Kennedy" en la que un diacilglicerol (DAG) se combina con los grupos acilos de acil CoA para formar un triglicérido (TAG). Por lo tanto, estos documentos dan a conocer la producción de plantas transgénicas con composiciones y/o contenidos de TAG. Las enzimas DGAT dadas a conocer en estos documentos no son lípido acil transferasas y/o diglicérido:glicerol aciltransferasas según la presente invención.
En particular, las DGAT requieren la presencia de acil CoA o ácido graso CoA para funcionar. La acil CoA no resulta adecuada su utilización comercial para el tratamiento de aceites comestibles ya que su coste es prohibitivo. Sin embargo, estas enzimas no funcionan sin la presencia de acil CoA. Además las reacciones enzimáticas que se basan en ácido graso-CoA son muy difíciles de controlar industrialmente.
Además, todos estos documentos dan a conocer que con frecuencia es deseable reducir la expresión de las enzimas DGAT en un vegetal, para reducir así la cantidad de DAG en la planta. Esto contrasta notablemente con la presente invención que en última instancia requiere la conservación y/o producción de TAG a la vez que reduce los diglicéridos (DAG) en un aceite comestible.
El documento WO 03/100044 da a conocer una fosfolípidos:diacilglicerol aciltransferasa (PDAT) que cataliza la formación de triglicéridos (TAG) mediante una aciltransferencia de fosfolípidos (lecitina) entre otros a diacilgliceroles (DAG). Las PDAT requieren fosfolípidos como donantes de acilo. Esto contrasta notablemente con la presente invención en la que el donante de acilo son los DAG. Este documento no da a conocer la eliminación de DAG del aceite comestible utilizando una lípido aciltransferasa según la presente invención.
Sumario de la invención
Se ha descubierto que la utilización de lípido aciltransferasas independientes de ácido graso CoA como se define en la presente memoria, diglicérido:glicerol aciltransferasas independientes de ácido graso CoA, producen la reducción selectiva y/o eliminación de diglicéridos (preferentemente 1,2-diglicéridos) de los aceites comestibles.
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El término "selectivo" tal como se utiliza en la presente memoria significa que en un medio de aceite comestible la enzima utiliza diglicéridos (DAG), preferentemente 1,2-diglicéridos, como sustrato preferentemente para triacilglicéridos (DAG) o monoglicéridos (MAG). Por lo tanto, los diglicéridos pueden eliminarse y/o reducirse del aceite comestible a la vez que dejan la cantidad de triglicérido inalterada en el aceite (o considerablemente inalterada). La cantidad de monoglicéridos en el aceite permanece inalterada (o considerablemente inalterada) o puede aumentar. En algunas aplicaciones, la cantidad de monoglicérido en el aceite puede reducirse.
En un aspecto de la presente invención se proporciona un procedimiento para reducir y/o eliminar el diglicérido de un aceite comestible, que comprende a) mezclar un aceite comestible con un sustrato receptor de acilo y una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA, en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA se caracteriza como una enzima que en un aceite comestible puede transferir un grupo acilo desde un diglicérido al glicerol, en el que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independientemente de CoA según la presente invención es una aciltransferasa que comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en el que X es uno o más de los restos de aminoácidos siguientes L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.
Propiamente, el procedimiento según la presente invención puede comprender además añadir el aceite comestible tratado o una fracción del mismo a uno o más constituyentes alimenticios para formular un producto alimenticio, tal como por ejemplo margarina o un producto para untar.
En otro aspecto, la presente invención proporciona incluso además la utilización de una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA caracterizada como una enzima que en un aceite comestible puede transferir un grupo acilo desde un diglicérido al glicerol, en la preparación de un producto alimenticio, para mejorar las propiedades de cristalización del producto alimenticio, en el que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de CoA según la presente invención es una aciltransferasa que comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en el que X es uno o más de los restos de aminoácido siguientes L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.
En otro aspecto la presente invención proporciona la utilización de una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA caracterizada como una enzima que en un aceite comestible puede transferir un grupo acilo desde un diglicérido al glicerol, en la preparación de un aceite comestible, para reducir y/o eliminar (preferentemente reducir y/o eliminar selectivamente) diglicérido de dicho aceite comestible, en el que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de CoA según la presente invención es una aciltransferasa que comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en el que X es uno o más de los siguientes restos de aminoácido L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.
En la presente memoria se da a conocer la utilización de una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA caracterizada como enzima que en un aceite comestible puede transferir un grupo acilo desde un diglicérido al glicerol, en la preparación de un producto alimenticio, reduciendo y/o eliminando (preferentemente reduciendo y/o eliminando de manera selectiva) diglicérido de dicho producto alimenticio.
En la presente memoria se da a conocer también la utilización de una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de una enzima que en un aceite comestible puede transferir un grupo acilo desde un diglicérido al glicerol, en la preparación de un aceite comestible, para mejorar las propiedades de cristalización de un aceite comestible.
Exposición detallada de la invención
Las expresiones "lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA" y "diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA" tal como se utilizan en la presente memoria significan una enzima que presenta actividad de aciltransferasa (clasificada generalmente como E.C. 2.3.1.x según las Enzyme Nomenclature Recommendations (1992) of the Nomenclature Committee of the International Union of Biochemistry and Molecular Biology), mediante la cual la enzima puede transferir un grupo acilo desde un diglicérido a uno o más sustratos
receptores).
De este modo, la "lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA" o la "diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA" es una enzima que presenta actividad de aciltransferasa (clasificada generalmente como E.C. 2.3.1.x), pero que no es una diacilglicerol aciltransferasa (DGAT) o una fosfolípido:diacilglicerol aciltransferasa (PDAT). Las DGAT se clasifican típicamente como E.C. 2.3.1.20. Las PDAT se clasifican típicamente como E.C. 2.3.1.158. La lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA o la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA es una enzima que presenta actividad de aciltransferasa, pero que no es ninguna enzima clasificada como E.C. 2.3.1.20 o E.C. 2.3.1.158.
La enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA o la enzima diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA es la que es capaz en un aceite comestible de transformar un grupo acilo desde el DAG al glicerol. Por lo tanto, la reacción catalizada por la enzima según la presente invención es la siguiente:
Diglicérido (DAG) + glicerol \rightarrow 2 monoglicéridos (MAG)
\newpage
Esto contrasta notablemente con las enzimas conocidas como diacilglicerol aciltransferasas (o diacilglicerol O-aciltransferasa) (DGAT) (dichas enzimas están clasificadas como E.C. 2.3.1.20) que catalizan la etapa final en el procedimiento de Kennedy, es decir:
1,2-DAG + acil CoA \rightarrow CoA + triacilglicerol (TAG)
Para evitar dudas, las DGAT no son lípido aciltransferasas independientes de ácido graso CoA o diglicérido:glicerol aciltransferasa independientes de ácido graso CoA según la presente invención.
La reacción catalizada por la enzima según la presente invención contrasta notablemente también con la catalizada por las enzimas conocidas como fosfolípidos:diacilglicerol aciltransferasa (PDAT), es decir:
Fosfolípidos (tal como lecitina) + 1,2-DAG \rightarrow triacilglicerol (TAG) + lisofosfolípido
Para evitar dudas, las PDAT no son lípido aciltransferasas independientes de ácido graso CoA o diglicérido:glicerol aciltransferasa independientes de ácido graso CoA según la presente invención.
Preferentemente, la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA o la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA es una enzima clasificada como E.C. 2.3.1.73.
Propiamente, la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede ser independiente de la membrana, es decir, puede ser una proteína que no esté, en su medio natural, asociada a una membrana por la presencia de un dominio de anclaje a la membrana o de expansión de la membrana.
Para evitar las dudas, la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA no es una enzima dada a conocer en ninguno de los documentos WO 03/100044, WO 2000/36114, US 2003/0028923 o US 2003/0074695.
Además de tener actividad de aciltransferasa la enzima puede tener actividad de lipasa, por ejemplo actividad de fosfolipasa (clasificada generalmente como E.C. 3.1.1.x).
La lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA es una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA. Estas expresiones pueden utilizarse indistintamente en la presente memoria.
La diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA es una aciltransferasa que comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en el que X es uno o más de los siguientes restos de aminoácido L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.
La expresión "diglicérido:glicerol aciltransferasa" tal como se utiliza en la presente memoria es sinónimo de la expresión "diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA".
Para evitar dudas, la expresión "ácido graso CoA" es la misma que las expresiones "acil-CoA", "ácido graso enzima CoA" y "acil-Co enzima A". Estas expresiones pueden utilizarse indistintamente en la presente memoria.
El aceite comestible utilizado en un procedimiento o utilización según la presente invención puede estar en forma de aceite en bruto o puede ser un aceite refinado.
En una forma de realización, preferentemente la cantidad de diglicérido se reduce en lugar de eliminarse completamente.
El término "reducido" tal como se utiliza en la presente memoria significa que la cantidad de diglicérido en un aceite comestible tratado con la enzima según la presente invención es inferior a la cantidad de diglicérido en el aceite comestible antes del tratamiento enzimático.
Preferentemente, los diglicéridos no se eliminan completamente del aceite comestible.
En algunas aplicaciones, tal como la utilización del aceite tratado en margarinas y/o grasa sólida, la cantidad de diglicéridos, particularmente 1,2-diglicéridos, debería reducirse hasta un punto en el que la velocidad de cristalización de la mezcla de grasas produzca beta-cristales pequeños. La cantidad de 1,2-diglicérido con respecto a la cantidad de diglicérido total en el aceite de palma depende de las condiciones de tiempo y almacenamiento del aceite. Para los aceites comerciales la proporción de 1,3-diglicérido:1,2-diglicérido es 1,8:3,3. La eliminación de los 1,2-diglicéridos tendrá el impacto máximo sobre las propiedades de la cristalización.
Como resultará evidente para el experto en la materia la reducción de la cantidad de diglicérido puede controlarse mediante el tiempo de reacción y la temperatura de la reacción. En un reactor de flujo con una enzima inmovilizada la reacción puede estar controlada por el caudal.
\newpage
La lípido aciltransferasa para su utilización en los procedimientos y/o utilizaciones de la presente invención puede transferir un grupo acilo desde un diglicérido a un receptor de acilo, en el que el receptor de acilo es cualquier compuesto que comprenda un grupo hidroxi (-OH).
Propiamente, el término "diglicérido" tal como se utiliza en la presente memoria significa uno o más de 1,2-diglicérido o 1,3-diglicérido. Preferentemente, el diglicérido es un 1,2-diglicérido.
Los términos "diglicérido" y "diacilglicerol" se utilizan indistintamente en la presente memoria.
El término "diglicérido" no comprende digalactosildiglicérido (DGDG) ni/o lecitina, por ejemplo fosfatidilcolina.
El receptor de acilo es el que es soluble en un aceite comestible.
El receptor de acilo es el glicerol.
Por lo tanto, en una forma de realización la presente invención proporciona un procedimiento de reducción y/o eliminación de diglicéridos de un aceite comestible, que comprende a) mezclar un aceite comestible tanto con glicerol como con diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA, en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA está caracterizada como una enzima que posee actividad de aciltransferasa y que comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en el que X es uno o más de los siguientes restos de aminoácidos L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.
Preferentemente, la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede escindir el enlace acilo entre un(os) resto(s) de ácido graso y un eje central de glicerol de un sustrato lipídico, en la que preferentemente el sustrato lipídico es un diglicérido, preferentemente 1,2-diglicérido.
Preferentemente, la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA no actúa sobre los triglicéridos y/o monoglicéridos. En otras palabras, preferentemente la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA es selectiva para los diglicéridos, preferentemente selectiva para los 1,2-diglicéridos. El sustrato lipídico puede denominarse en la presente memoria "donante de lípido acil".
Por lo tanto según la presente invención, pueden conseguirse una o más de las siguientes propiedades ventajosas: reducción en el contenido de diglicéridos de un aceite comestible; una reducción en el contenido de diglicéridos de un aceite comestible sin reducción en el contenido de triglicéridos del aceite comestible; una reducción en el contenido en diglicéridos del aceite comestible sin aumentar el contenido en monoglicéridos; una reducción en el contenido en diglicéridos del aceite comestible sin aumentar el contenido en monoglicéridos; una reducción de diglicéridos y una reducción en el contenido en monoglicéridos de un aceite comestible; una reducción en el contenido de diglicérido del aceite comestible sin un aumento significativo en el contenido de ácidos grasos en el aceite comestible.
Preferentemente, la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA lleva a cabo una reacción de alcoholisis (glicerólisis) transfiriendo un grupo acilo del ácido graso procedente del diglicérido (preferentemente el 1,2-DAG) a un alcohol (glicerol) produciendo de este modo dos moléculas de monoglicérido, es decir, una de diglicérido y la otra de glicerol junto con el grupo acilo aceptado.
Preferentemente, X del motivo GDSX es L. Por lo tanto, preferentemente la enzima comprende el motivo GSDL de la secuencia de aminoácidos.
El motivo GDSX está compuesto por cuatro aminoácidos conservados. Preferentemente, la serina dentro del motivo es una serina catalítica de la enzima lípido aciltransferasa. Propiamente, la serina del motivo GDSX puede estar en una posición correspondiente a la Ser-16 en la enzima lipolítica de Aeromonas hidrofila dada a conocer en Brumlik & Buckey (Journal of Bacteriology abr. 1996, vol. 178, nº 7, pág. 2060-2064).
Para determinar si una proteína tiene el motivo GDSX, se compara preferentemente la secuencia con los perfiles del modelo de Markov ocultos (perfiles HMM) de la base de datos pfam.
Pfam es una base de datos de las familias del dominio de proteínas. Pfam contiene alineaciones de secuencia múltiple curadas para cada familia así como modelos de Markov de perfil oculto (perfiles HMM) para identificar estos dominios en nuevas secuencias. Una introducción a Pfam puede encontrarse en Bateman A. et al. (2002) Nucleic Acids Res. 30; 276-280. Los modelos de Markov ocultos se utilizan en numerosas bases de datos que ayudan a clasificar las proteínas, para un estudio véase Bateman A. y Haft D. H. (2002) Brief Bioinform 3; 236-245.
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http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=12230032&dopt=Abstract
http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?cmd=Retrieve&db=PubMed&list_uids=11752314&dopt=Abstract
\newpage
Para una explicación detallada de los modelos ocultos de Markov y de cómo se aplican en la base de datos Pfam véase Durbin R., Eddy S. y Krogh A. (1998) Biological sequence analysis; probabilistic models of proteins and nucleic acids. Cambridge University Press, ISBN 0-521-62041-4. El paquete informático Hammer puede adquirirse en la Washington University, St. Louis, EUA.
Alternativamente, el motivo GDSX puede identificarse utilizando el paquete informático Hammer, las instrucciones se proporcionan en Durbin R., Eddy S. y Krogh A. (1998) Biological sequence analysis; probabilistic models of proteins and nucleic acids. Cambridge University Press, ISBN 0-521-62041-4 y las referencias en la misma, y el perfil HMMER2 proporcionado en esta memoria.
Puede accederse a la base de datos PFAM, por ejemplo, a través de varios servidores que están actualmente situados en las siguientes páginas de la red.
\vskip1.000000\baselineskip
http://www.sanger.ac.uk/Software/Pfam/index.shtml
http://pfam.wustl.edu/
http://pfam.jouy.inra.fr/
http://pfam.cgb.ki.se/
\vskip1.000000\baselineskip
La base de datos ofrece una herramienta de búsqueda en la que uno puede introducir una secuencia proteica. Utilizando los parámetros por defecto de la base de datos se analizará a continuación la presencia de los dominios Pfam en la secuencia de proteínas. El dominio GDSX es un dominio demostrado en la base de datos y como tal su presencia en cualquier secuencia buscada será reconocido. La base de datos devolverá la alineación de la secuencia de consenso Pfam00657 a la secuencia buscada:
Una alineación múltiple, que incluye Aeromonas salmonicida o Aeromonas hydrophila puede obtenerse mediante:
a) manual
\quad
obtener una alineación de la proteína de interés con la secuencia de consenso Pfam00657 y obtener una alineación de P10480 con la secuencia de consenso Pfam00657 siguiendo el procedimiento descrito anteriormente; o
b) mediante la base de datos
\quad
Después de la identificación de la secuencia de consenso Pfam00657 la base de datos ofrece la opción que consiste en mostrar una alineación de la secuencia buscada con la alineación del origen y está indicada por GCAT_AERHY. Tanto la secuencia buscada como P10480 se presentarán en la misma ventana.
Secuencia de referencia de Aeromonas hydrophila:
Los restos de GDSX lipasa de Aeromonas hydrophila están numerados en NCBI archivo P10480, las cifras en este texto se refieren a las cifras proporcionadas en esta fila que se utilizan en la presente invención para determinar los restos de aminoácidos específicos que, en una forma de realización preferida están presentes en las enzimas lípido aciltransferasa de la invención.
La alineación de Pfam se realizó (Figura 33 y 34):
Los restos conservados siguientes pueden reconocerse y en una forma de realización preferida pueden estar presentes en las enzimas para su utilización en las composiciones y procedimientos de la invención;
500
En los que "hid" significa un resto hidrófobo seleccionado de entre Met, Ile, Leu, Val, Ala, Gly, Cys, His, Lys, Trp, Tyr, Phe.
Preferentemente la enzima lípido aciltransferasa para su utilización en las composiciones/procedimientos de la invención puede alinearse utilizando la secuencia de consenso Pfam00657.
Preferentemente, una compatibilidad positiva con el perfil del modelo de Markov oculto (perfil HMM) de la familia del dominio pfam00657 indica la presencia del dominio GDSL o GDSX según la presente invención.
Preferentemente cuando se alinea con la secuencia de consenso Pfam00657 la lípido aciltransferasa para su utilización en las composiciones/procedimientos de la invención presenta por lo menos uno, preferentemente más de uno, preferentemente más de dos, de los siguientes, un bloque GDSx, un bloque GANDY, un bloque HPT. Propiamente, la lípido aciltransferasa puede tener un bloque GDSx y un bloque GANDY. Alternativamente, la enzima puede tener un bloque GDSx y un bloque HPT. Preferentemente la enzima comprende por lo menos un bloque GDSx.
Preferentemente, cuando se alinea con la secuencia de consenso Pfam00657 la enzima para su utilización en las composiciones/procedimientos de la invención tiene por lo menos uno, preferentemente más de dos, preferentemente más de tres, preferentemente más de cuatro, preferentemente más de cinco, preferentemente más de seis, preferentemente más de siete, preferentemente más de ocho, preferentemente más de nueve, preferentemente más de diez, preferentemente más de once, preferentemente más de doce, preferentemente más de trece, preferentemente más de catorce, de los siguientes restos de aminoácido cuando se compara con la secuencia polipeptídica de referencia de A. hydrophilia, a saber la SEC. ID. nº: 32: 28hid, 29hid, 30hid, 31hid, 32gly, 33Asp, 34Ser, 35hid, 130hid, 131Gly, 132Hid, 133Asn, 134Asp, 135hid, 309His.
El dominio GDSX de pfam00657 es un identificador único que distingue las proteínas que poseen este dominio de otras enzimas.
La secuencia de consenso pfam00657 se representa en la Figura 1 como SEC. ID. nº: 1. Ésta procede de la identificación de la familia 00657 de pfam, base de datos versión 6, que puede también denominarse como pfam00657.6 en la presente memoria.
La secuencia de consenso puede actualizarse utilizando además las ediciones de la base de datos de pfam.
Por ejemplo, las Figuras 33 y 34 presentan la alineación de pfam de la familia 00657, de la base de datos versión 11, que puede también denominarse pfam00657.11 en la presente memoria.
La presencia de los bloques GDSx, GANDY y HPT se encuentra en la familia 00657 de pfam de ambas ediciones de la base de datos.
Las ediciones futuras de la base de datos de pfam pueden utilizarse para identificar la familia 00657 de pfam.
Preferentemente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede caracterizarse utilizando los criterios siguientes:
(i)
la enzima posee actividad de aciltransferasa que puede definirse como actividad para la transferencia de éster mediante la cual la parte acilo de un enlace éster original de un donante de lípido acil se transfiere al receptor de acilo para formar un nuevo éster;
(ii)
la enzima comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en el que X es uno o más de los siguientes restos de aminoácidos L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S;
(iii)
la enzima comprende His-309 o comprende un residuo de histidina en una posición correspondiente a His-309 en la enzima lipolítica de Aeromonas hydrophila representada en la Figura 2 (SEC. ID. nº: 2 o SEC. ID. nº: 32).
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Preferentemente, el resto de aminoácido del motivo GDSX es L.
En la SEC. ID. nº: 2 o la SEC. ID. nº: 32 los primeros 18 restos de aminoácido forman una secuencia señal. His-309 de la secuencia completa, que es la proteína que incluye la secuencia señal, es igual a His-291 de la parte madura de la proteína, es decir, la secuencia sin la secuencia señal.
Preferentemente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende la siguiente triada catalítica: Ser-34, Asp-134 e His-309 o comprende un resto de serina, un resto de ácido aspártico y un resto de histidina, respectivamente, en las posiciones correspondientes a Ser-34, Asp-134 e His-309 en la enzima lipolítica de Aeromona hydrophila representada en la Figura 2 (SEC. ID. nº: 2) o en la Figura 28 (SEC. ID. nº: 32). Como se indicó anteriormente, en la SEC. ID. nº: 2 o la SEC. ID. nº: 32 los primeros 18 restos de aminoácido forman una secuencia señal. Ser-34, Asp-134 e His-309 de la secuencia completa, que es la proteína que incluye la secuencia señal, es igual a Ser-16, Asp-116 e His-291 de la parte madura de la proteína, es decir, la secuencia sin la secuencia señal. En la secuencia de consenso pfam00657, como se proporciona en la Figura 1 (SEC. ID. nº: 1), los restos con punto activo corresponde a Ser-7, Asp-157 e His-348.
Preferentemente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede caracterizarse utilizando los criterios siguientes:
(i)
la enzima posee actividad de aciltransferasa que puede definirse como actividad para la transferencia de éster mediante la cual la parte acilo de un enlace éster original de un donante de lípido acil se transfiere al receptor de acilo para formar un nuevo éster;
(ii)
la enzima comprende por lo menos Gly-32, Asp-33, Ser-34, Asp-134 e His-309 o comprende restos de glicina, ácido aspártico, serina, ácido aspártico e histidina en las posiciones correspondientes a Gly-32, Asp-33, Ser-34, Asp-134 e His-309, respectivamente en la enzima lipolítica de Aeromonas hydrophila representada en la Figura 2 (SEC. ID. nº: 2) o en la Figura 28 (SEC. ID. nº: 32).
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Propiamente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede obtenerse, preferentemente obtenerse, de organismos de uno o más de los géneros siguientes: Aeromonas, Streptomyces, Saccharomyces, Lactococcus, Mycobacterium, Streptococcus, Lactobacillus, Desulfitobacterium, Bacillus, Campylobacter, Vibrionaceae, Xylella, Sulfolobus, Aspergillus, Schizosaccharomyces, Listeria, Neisseria, Mesorhizobium, Ralstonia, Xanthomonas y Candida.
Propiamente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede obtenerse, preferentemente obtenerse, de uno o más de los organismos siguientes: Aeromonas hydrophila, Aeromonas salmonicida, Streptomyces coelicolor, Streptomyces rimosus, Mycobacterium, Streptococcus pyogenes, Lactococcus lactis, Streptococcus pyogenes, Streptococcus thermophilus, Lactobacillus helveticus, Desulfitobacterium dehalogenans, Bacillus sp, Campylobacter jejuni, Vibrionaceae, Xylella fastidiosa, Sulfolobus solfataricus, Saccharomyces cerevisiae, Aspergillus terreus, Schizosaccharomyces pombe, Listeria innocua, Listeria monocytogenes, Neisseria meningitidis, Mesorhizobium loti, Ralstonia solanacearum, Xanthomonas campestris, Xanthomonas axonopodis y Candida parapsilosis.
En otro aspecto, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede preferentemente obtenerse, preferentemente ser obtenida, de uno o más de entre Aeromonas hydrophila o Aeromonas salmonicida.
Propiamente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende una o más de las secuencias de aminoácido siguientes:
(i)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 2 (véase la Figura 2)
(ii)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 3 (véase la Figura 3)
(iii)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 4 (véase la Figura 4)
(iv)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 5 (véase la Figura 5)
(v)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 6 (véase la Figura 6)
(vi)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 12 (véase la Figura 14)
(vii)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 20 (véase la Figura 16)
(viii)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 22 (véase la Figura 18)
(ix)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 24 (véase la Figura 20)
(x)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 26 (véase la Figura 22)
(xi)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 28 (véase la Figura 24)
(xii)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 30 (véase la Figura 26)
(xiii)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 32 (véase la Figura 28)
(xiv)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 34 (véase la Figura 30)
(xv)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 55 (véase la Figura 52)
(xvi)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 58
(xvii)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 60
(xviii)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 61
(xix)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 63
(xx)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 65
(xxi)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 67
(xxii)
la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 70 o
(xxiii)
una secuencia de aminoácidos que tiene el 75% o más de identidad con cualquiera de las secuencias representadas como SEC. ID. nº: 2, SEC. ID. nº: 3, SEC. ID. nº: 4, SEC. ID. nº: 5, SEC. ID. nº: 6, SEC. ID. nº: 12, SEC. ID. nº: 20, SEC. ID. nº: 22, SEC. ID. nº: 24, SEC. ID. nº: 26, SEC. ID. nº: 28, SEC. ID. nº: 30, SEC. ID. nº: 32, SEC. ID. nº: 34, SEC. ID. nº: 55, SEC. ID. nº: 58, SEC. ID. nº: 60, SEC. ID. nº: 61, SEC. ID. nº: 63, SEC. ID. nº: 65, SEC. ID. nº: 67 o SEC. ID. nº: 70.
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Propiamente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 2 o como SEC. ID. nº: 3 o SEC. ID. nº: 32 o SEC. ID. nº: 34 o comprende una secuencia de aminoácido que presenta el 75% o más, preferentemente el 80% o más, preferentemente el 85% o más, preferentemente el 90% o más, preferentemente el 95% o más, de identidad con la secuencia de aminoácidos presentada como SEC. ID. nº: 2 o la secuencia de aminoácidos presentada como SEC. ID. nº: 3 o la secuencia de aminoácidos presentada como SEC. ID. nº: 32 o la secuencia de aminoácidos presentada como SEC. ID. nº: 34.
Para los objetivos de la presente invención, el grado de identidad se basa en el número de elementos de la secuencia que son iguales. El grado de identidad puede determinarse propiamente mediante programas informáticos conocidos en la materia, tal como GAP proporcionado por el paquete del programa GCG (Program Manual for de Wisconsin Package, versión 8, agosto 1994, Genetics Computer Group, 575 Science Drive, Madison, Wisconsin, US53711) (Needleman & Wunsch (1970), J. of Molecular Biology 48, 443-45) utilizando los ajustes siguientes para la comparación de la secuencia de polipéptidos: penalidad por creación de GAP de 3,0 y penalidad de la prolongación de GAP de 0,1.
Propiamente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende una secuencia de aminoácidos que tiene el 80% o más, preferentemente el 85% o más, más preferentemente el 90% o más e incluso más preferentemente el 95% o más de identidad con cualquiera de las secuencias representadas como SEC. ID. nº: 2, SEC. ID. nº: 3, SEC. ID. nº: 4, SEC. ID. nº: 5, SEC. ID. nº: 6, SEC. ID. nº: 12, SEC. ID. nº: 20, SEC. ID. nº: 22, SEC. ID. nº: 24, SEC. ID. nº: 26, SEC. ID. nº: 28, SEC. ID. nº: 30, SEC. ID. nº: 32, SEC. ID. nº: 34, SEC. ID. nº: 55, SEC. ID. nº: 58, SEC. ID. nº: 60, SEC. ID. nº: 61, SEC. ID. nº: 63, SEC. ID. nº: 65, SEC. ID. nº: 67 o SEC. ID. nº: 70.
Propiamente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende uno o más de las siguientes secuencias de aminoácidos:
(a)
una secuencia de aminoácidos presentada como los restos 1 a 100 de aminoácidos de la SEC. ID. nº: 2 o de la SEC. ID. nº: 32;
(b)
una secuencia de aminoácidos presentada como los restos 101 a 200 de aminoácidos de la SEC. ID. nº: 2 o de la SEC. ID. nº: 32;
(c)
una secuencia de aminoácidos presentada como los restos 201 a 300 de aminoácidos de la SEC. ID. nº: 2 o de la SEC. ID. nº: 32; o
(d)
una secuencia de aminoácidos que presenta el 75% o más, preferentemente el 85% o más, más preferentemente el 90% o más, aun más preferentemente el 95% o más identidad con cualquiera de las secuencias de aminoácidos definidas en (a) a (c) anteriormente.
Propiamente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende uno o más de las siguientes secuencias de aminoácidos:
(a)
una secuencia de aminoácidos presentada como los restos 28-39 de aminoácidos de la SEC. ID. nº: 2 o de la SEC. ID. nº: 32;
(b)
una secuencia de aminoácidos presentada como los restos 77-88 de aminoácidos de la SEC. ID. nº: 2 o de la SEC. ID. nº: 32;
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(c)
una secuencia de aminoácidos presentada como los restos 126-136 de aminoácidos de la SEC. ID. nº: 2 o de la SEC. ID. nº: 32;
(d)
una secuencia de aminoácidos presentada como los restos 163-175 de aminoácidos de la SEC. ID. nº: 2 o de la SEC. ID. nº: 32;
(e)
una secuencia de aminoácidos presentada como los restos 304-311 de aminoácidos de la SEC. ID. nº: 2 o de la SEC. ID. nº: 32; o
(f)
una secuencia de aminoácidos que presenta el 75% o más, preferentemente el 85% o más, más preferentemente el 90% o más, aun más preferentemente el 95% o más identidad con cualquiera de las secuencias de aminoácidos definidas en (a) a (e) anteriormente.
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Propiamente, la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede comprender una secuencia de aminoácidos producida por la expresión o una o más de las siguientes secuencias nucleotídicas:
(a)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 7 (véase la Figura 9);
(b)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 8 (véase la Figura 10);
(c)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 9 (véase la Figura 11);
(d)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 10 (véase la Figura 12);
(e)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 11 (véase la Figura 13);
(f)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 13 (véase la Figura 15);
(g)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 21 (véase la Figura 17);
(h)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 23 (véase la Figura 19);
(i)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 25 (véase la Figura 21);
(j)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 27 (véase la Figura 23);
(k)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 29 (véase la Figura 25);
(l)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 31 (véase la Figura 27);
(m)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 33 (véase la Figura 29);
(n)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 35 (véase la Figura 31);
(o)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 54 (véase la Figura 51);
(p)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 59;
(q)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 62;
(r)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 64;
(s)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 66;
(t)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 68;
(u)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 69 o
(v)
una secuencia nucleotídica que tiene el 75% o más de identidad con cualquiera de las secuencias representadas como SEC. ID. nº: 7, SEC. ID. nº: 8, SEC. ID. nº: 9, SEC. ID. nº: 10, SEC. ID. nº: 11, SEC. ID. nº: 13, SEC. ID. nº: 21, SEC. ID. nº: 23, SEC. ID. nº: 25, SEC. ID. nº: 27, SEC. ID. nº: 29, SEC. ID. nº: 31, SEC. ID. nº: 33, SEC. ID. nº: 35, SEC. ID. nº: 54, SEC. ID. nº: 59, SEC. ID. nº: 62, SEC. ID. nº: 64, SEC. ID. nº: 66, SEC. ID. nº: 68 o SEC. ID. nº: 69.
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Propiamente la secuencia nucleotídica puede presentar el 80% o más, preferentemente 85% o más, más preferentemente el 90% o más, y todavía más preferentemente el 95% o más identidad con cualquiera de las secuencias representadas como SEC. ID. nº: 7, SEC. ID. nº: 8, SEC. ID. nº: 9, SEC. ID. nº: 10, SEC. ID. nº: 11, SEC. ID. nº: 13, SEC. ID. nº: 21, SEC. ID. nº: 23, SEC. ID. nº: 25, SEC. ID. nº: 27, SEC. ID. nº: 29, SEC. ID. nº: 31, SEC. ID. nº: 33, SEC. ID. nº: 35, SEC. ID. nº: 54, SEC. ID. nº: 59, SEC. ID. nº: 62, SEC. ID. nº: 64, SEC. ID. nº: 66, SEC. ID. nº: 68 o SEC. ID. nº: 69.
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En un aspecto, la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede ser una lecitina:colesterol aciltransferasa (LCAT) o una variante de la misma (por ejemplo una variante preparada por evolución molecular).
Las LCAT adecuadas son conocidas en la técnica y pueden obtenerse a partir de uno o más de los organismos siguientes, por ejemplo: mamíferos, rata, ratones, pollos, Drosophila melanogaster, plantas, incluyendo Arabidopsis y Oryza sativa, nemátodos, hongos y levaduras.
En una forma de realización la enzima lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede ser la lípido aciltransferasa que puede obtenerse, preferentemente obtenida, a partir de las cepas TOP 10 de E. coli que albergan ppET12\alpha Ahydro y ppET12\alpha ASalmo depositadas por Danisco A/S de Langebrogade 1, DK-1001 Copenhague K, Dinamarca bajo el Tratado de Budapest en el Reconocimiento Internacional del Depósito de Microorganismos para el Procedimiento de Patente en la National Collection of Industrial, Marine and Food Bacteria (NCIMB) 23 St. Machar Street, Aberdeen Escocia, GB el 22 de diciembre de 2003 con los números de registro NICMB 41204 y NCIMB 41205, respectivamente.
Preferentemente, al realizar un procedimiento según la presente invención el producto se produce sin aumentar o aumentar considerablemente los ácidos grasos libres en el producto alimenticio.
El término "transferasa" tal como se utiliza en la presente memoria es intercambiable con la expresión "lípido aciltransferasa".
Propiamente, la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA tal como se define en la presente memoria cataliza una o más de las reacciones siguientes: interesterificación, transesterificación, alcohólisis e hidrólisis.
El término "interesterificación" se refiere a la transferencia enzimática catalizada de grupos acilo entre el donante lípido y el receptor lípido, en la que el donante lípido no es un grupo acilo libre.
El término "transesterificación" tal como se utiliza en la presente memoria significa la transferencia enzimática catalizada de un grupo acilo procedente de un donante lípido (distinto de un ácido graso libre) a un receptor acilo (distinto de agua).
Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "alcohólisis" se refiere a la escisión enzimática de un enlace covalente de un derivado ácido por reacción con alcohol ROH de modo que uno de los productos se combina con el H del alcohol y el otro producto se combina con el grupo OR del alcohol.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "alcohol" se refiere a un compuesto alquílico que contiene un grupo hidroxilo.
Tal como se utiliza en la presente memoria, el término "hidrólisis" se refiere a la transferencia enzimática catalizada de un grupo acilo procedente de un lípido al grupo OH de una molécula de agua. La transferencia de acilo que procede de la hidrólisis requiere la separación de la molécula de agua.
La expresión "sin aumentar o sin aumentar considerablemente los ácidos grasos libres" tal como se utiliza en la presente memoria significa que preferentemente la lípido aciltransferasa según la presente invención presenta 100% de actividad de transferasa (es decir, transfiere el 100% de los grupos acilo de un donante acilo al receptor de acilo, sin actividad hidrolítica) en un medio de aceite comestible; sin embargo, la enzima puede transferir menos del 100% de los grupos acilo presentes en el donante lípido acilo al receptor acilo. En cuyo caso, preferentemente la actividad de la aciltransferasa totaliza por lo menos el 30%, más preferentemente por lo menos el 40%, más preferentemente por lo menos el 50%, más preferentemente por lo menos el 70%, más preferentemente por lo menos el 80%, más preferentemente por lo menos el 90% y más preferentemente por lo menos el 98% del total de la actividad enzimática. El % de actividad de transferasa (es decir, la actividad de la transferasa como porcentaje de la actividad enzimática total) puede determinarse por el protocolo siguiente:
Protocolo para la determinación del % de actividad de aciltransferasa
Un aceite comestible al que se le ha añadido una lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede extraerse siguiendo la reacción enzimática con CHCl_{3}:CH_{3}OH 2:1 y la fase orgánica que contiene el material lipídico se aísla y analiza por GLC según el procedimiento detallado a continuación en la presente memoria. A partir de los análisis de GLC la cantidad de ácidos grasos libres y diglicéridos se determina. Un aceite comestible de referencia al que no se ha añadido ninguna enzima según la presente invención se analiza de la misma manera.
Cálculo
A partir de los resultados de los análisis por GLC puede calcularse el aumento en ácidos grasos libres y la disminución en diglicéridos:
\Delta% ácido graso = % ácido graso (enzima) - % ácido graso (referencia);
Mv Fa = peso molecular medio de los ácidos grasos;
\Delta% diglicérido = % diglicérido (referencia) - % diglicérido (enzima);
Mv Di = peso molecular medio de diglicérido;
La actividad de la transferasa se calcula como porcentaje de la actividad enzimática total:
501
Si los ácidos grasos libres aumentan en el aceite comestible preferentemente no aumentan considerablemente, es decir, en un grado significativo. Esto significa que el aumento en ácido graso no afecta desfavorablemente la calidad del aceite comestible.
En algunos aspectos de la presente invención, la expresión "sin aumentar considerablemente los ácidos grasos libres" tal como se utiliza en la presente memoria, significa que la cantidad de ácido graso libre en un aceite comestible tratado con una lípido aciltransferasa es inferior a la cantidad de ácido graso libre producida en un aceite comestible o composición en la que una enzima distinta de una lípido aciltransferasa se ha utilizado, tal como por ejemplo en comparación con la cantidad de ácido graso libre producido cuando una lipasa convencional por ejemplo la lipasa de Pseudomonas cepacia (Lipase PS, Amano Japón) o una lipasa de Rhizopus oryzae (Lipase F, Amano Japón).
Propiamente, puede eliminarse cualquier glicerol restante en el aceite comestible después que la reacción ha tenido lugar, por ejemplo, por centrifugación o destilación al vacío.
Opcionalmente, puede eliminarse la enzima del aceite comestible una vez que ha tenido lugar la reacción enzimática. Alternativamente, la enzima puede simplemente desactivarse y permanecer en el aceite comestible. Propiamente, la enzima puede desactivarse calentando, por ejemplo.
En una forma de realización la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA para su utilización en los procedimientos de la presente invención puede inmovilizarse. Cuando se da el caso de que la enzima se inmoviliza, una mezcla que comprende un receptor acilo y el aceite comestible puede pasarse a través de una columna que comprende por ejemplo la enzima inmovilizada. Al inmovilizar la enzima es posible reutilizarla fácilmente.
Propiamente la enzima inmovilizada puede utilizarse en un reactor de flujo o en un reactor discontinuo que contiene una mezcla de reacción que comprende un receptor acilo y un aceite comestible como sistema de dos fases. La mezcla de reacción puede opcionalmente agitarse o tratarse por ultrasonidos. Una vez la reacción ha alcanzado el equilibrio, por ejemplo, la mezcla de reacción y la enzima inmovilizada pueden separarse. Propiamente, el receptor acilo en exceso (tal como en exceso de glicerol) puede eliminarse después de la reacción, por ejemplo por centrifugación o destilación al vacío.
La lípido aciltransferasa inmovilizada puede prepararse utilizando técnicas de inmovilización conocidas en la técnica. Existen numerosos procedimientos de preparación de enzimas inmovilizadas, que resultarán evidentes para un experto en la materia (por ejemplo las técnicas citadas en la patente EP 0 746 608; o en Balcao V. M., Paiva A. L., Malcasa F. X., Enzyme Microb. Technol. 1 de mayo de 1996; 18(6):392-416; o Retz M. T., Jaeger K. E. Chem. Phys. Lipids. junio de 1998; 93(1-2):3-14; Bornscheuer U. T., Bessler C., Srinivas R., Krishna S. H. Trenes Biotechnol. octubre de 2002; 20(10):433-7; Plou et al., J. Biotechnology 92 (2002) 55-66; Warmuth et al., 1992. Bio Forum 9, 282-283; Ferrer et al., 2000. J. Chem. Technol. Biotechnol. 75, 1-8; o Christensen et al., 1998. Nachwachsende Rohstoff 10, 98-105; Petersen y Christensen, 2000, Applied Biocatalysis. Harwood Academic Publishers, Amsterdam. Las técnicas que pueden utilizarse en la presente memoria incluyen el acoplamiento covalente a Eupergit C, la adsorción en polipropileno y la granulación con sílice, por ejemplo.
Preferentemente, el aceite comestible es cualquier aceite comestible que contenga un diglicérido, preferentemente una cantidad significativa de diglicérido.
Preferentemente, el aceite comestible es uno o más de los siguientes aceites: aceites extraídos o procedentes de aceite de palma, oleína de palma, estearina de palma, fracción media de palma o cualquier fracción de aceite de palma o de aceite de oliva.
Más preferentemente, el aceite comestible es aceite de palma y/u oleína de palma y/o estearina de palma.
Con respecto a la mezcla de aceite comestible, sustrato receptor de acilo y lípido aciltransferasa, el experto en la materia apreciará fácilmente que puede realizarse en cualquier combinación y/o orden. Únicamente a título de ejemplo, el sustrato aceptor de acilo puede mezclarse con el aceite comestible seguido de la adición de la lípido aciltransferasa. Alternativamente, el aceite comestible puede mezclarse con la lípido aciltransferasa seguido de la adición del sustrato aceptor de acilo. Alternativamente, la lípido aciltransferasa y el sustrato receptor de acilo pueden mezclarse seguido de mezclado de la mezcla enzima/sustrato con el aceite comestible. Alternativamente, desde luego, las tres sustancias (a saber el aceite comestible, el sustrato receptor de acilo y la lípido aciltransferasa) pueden mezclarse simultáneamente.
Preferentemente el procedimiento se realiza a una temperatura superior al punto de fusión del aceite comestible.
Propiamente el procedimiento puede realizarse a una temperatura entre 30 y 50ºC, preferentemente entre 35 y 45ºC, preferentemente entre 40 y 45ºC.
Preferentemente, la enzima se añade al aceite comestible en bruto o refinado. Preferentemente la presente invención no comprende el tratamiento enzimático de un aceite comestible cuando se mezcla con agua que contiene constituyentes. De este modo, la presente invención prevé el tratamiento de un aceite comestible por sí mismo, es decir, en un medio con poco agua.
Aunque puede añadirse agua al aceite antes o durante el procedimiento de la presente invención, en la forma de realización más preferida no se añade agua. Si está presente el agua en el aceite comestible, preferentemente existe menos del 10% de agua presente, más preferentemente menos del 7,5%, menos del 5%, menos del 1%, menos del 0,5%, menos del 0,4%, menos del 0,3%, menos del 0,2% o menos del 0,1% de agua presente. Propiamente, entre el 0,1 y el 1% de agua puede estar presente en el aceite comestible.
En una forma de realización el aceite comestible utilizado en un procedimiento según la presente invención puede enriquecerse con uno o más donantes de acilo y/o puede enriquecerse con uno o más receptores de acilo y/o puede enriquecerse tanto con uno o más receptores de acilo como con uno o más donantes de acilo. "Enriquecido con" significa que el donante de acilo y/o el receptor de acilo no está presente de forma natural en el aceite comestible y se añade al mismo tiempo, inmediatamente después y/o inmediatamente antes de poner el aceite comestible en contacto con la lípido aciltransferasa según la presente invención.
Propiamente, el donante de acilo suplementario puede ser distinto de un DAG. Propiamente el donante de acilo suplementario puede ser por ejemplo un fosfolípido (por ejemplo lecitina).
Propiamente, el receptor de acilo suplementario puede ser el glicerol. Propiamente, sin embargo puede ser un receptor de acilo distinto del glicerol, por ejemplo un esterol vegetal y/o un estanol vegetal, por ejemplo. Propiamente, el receptor de acilo suplementario puede ser una combinación de glicerol y uno o más receptores de acilo adicionales.
La utilización de un aceite enriquecido con un fosfolípido permite que se produzca en el aceite un emulsionante adicional (liso-fosfolípido). La utilización de un aceite enriquecido con un esterol vegetal y/o un estanol vegetal permite que se produzca en el aceite comestible tanto un éster de esterol vegetal como/o un éster de estanol vegetal. Tanto los ésteres de esterol vegetal como los ésteres de estanol vegetal se ha publicado que presentan efectos reductores del colesterol en el suero sanguíneo cuando se incorporan a la dieta.
La interesterificación enzimática que utiliza lipasas inmovilizadas, tal como Lipozyme® TL IM, lipasa 1,3-específica (Novozymes, Dinamarca) se utiliza para reducir la cantidad de ácidos grasos trans en aceites para utilización dietética y/o para modificar las características de fusión de los aceites y grasas comestibles.
Durante la interesterificación, uno o dos de los ácidos grasos poliinsaturados en los triglicéridos del aceite alimenticio pueden sustituirse con un ácido graso de otro aceite bajo en ácidos grasos trans, tal como el aceite de palma. Esta transferencia de ácidos grasos del aceite de palma permite la modificación del punto de fusión del aceite alimenticio sin introducción de los ácidos grasos trans. La inmovilización de las lipasas se describe en las patentes US nº 5.776.741, US nº 4.798.793 y US nº 5.156.963. La patente US nº 6.284.501 describe la interesterificación de fosfolípidos.
Una transferasa inmovilizada puede producirse utilizando la misma tecnología utilizada para las lipasas.
En una forma de realización, la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA descrita en la presente memoria puede utilizarse en combinación con una lipasa de interesterificación. La interesterificación de la lipasa y las etapas de la aciltransferasa se realizan preferentemente por separado.
En otro aspecto, la lípido aciltransferasa independiente de ácido graso CoA descrita en la presente memoria puede utilizarse en combinación con inhibidores de cristalización convencionales.
En otro aspecto, la presente invención proporciona un procedimiento para mejorar las propiedades de cristalización en un producto alimenticio que comprende un aceite comestible, que comprende mezclar un aceite comestible con un sustrato receptor de acilo y una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA como se describe en la presente memoria y opcionalmente un inhibidor de cristalización adicional.
En una forma de realización la presente invención proporciona la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA para la preparación de un producto alimenticio que comprende un aceite comestible para mejorar las propiedades de cristalización del producto alimenticio, en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de CoA es una aciltransferasa que comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en el que X es uno o más de los restos de aminoácidos siguientes L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.
Propiamente pueden añadirse opcionalmente uno o más inhibidores de cristalización adicionales.
La presente invención proporciona además incluso la utilización de una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA como se describe en la presente memoria para la preparación de un producto alimenticio que comprende un aceite comestible para mejorar las propiedades de cristalización de dicho producto alimenticio.
En otro aspecto, la presente invención proporciona la utilización de una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA como se describe en la presente memoria en combinación con un inhibidor de cristalización para la preparación de un producto alimenticio que comprende un aceite comestible para mejorar las propiedades de cristalización de dicho producto alimenticio.
El inhibidor de cristalización adicional puede ser cualquier inhibidor de cristalización convencional tal como uno o más de los triestearatos de sorbitán, lecitinas, PGE o polisorbatos, por ejemplo.
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Ventajas
En la presente invención mediante la utilización del procedimiento dado a conocer en la presente memoria, y en particular mediante la selección de las enzimas dadas a conocer en la presente memoria para su utilización en el procedimiento reivindicado, para eliminar o reducir el diglicérido de un aceite comestible o en el mismo, puede efectuarse una reducción selectiva en el diglicérido sobre mono- y di-glicérido, sin una disminución en los triglicéridos y/o un aumento significativo en los ácidos grasos libre (FFA).
El hecho de que el presente procedimiento pueda realizarse sin aumentar considerablemente el contenido en ácido graso libre del aceite comestible resuelve el problema de la pérdida de producto.
Si un aceite de palma en bruto se trata con una lipasa convencional es necesario eliminar el aceite graso libre durante el refinado del aceite, pero si un aceite de palma refinado se trata con la lípido aciltransferasa según la presente invención (negando de este modo la necesidad de tratar el aceite de palma en bruto con una lipasa convencional) no es necesario eliminar los ácidos grasos porque el contenido de ácido graso no aumenta considerablemente.
Además o alternativamente, la presente invención produce la eliminación y/o reducción de los diglicéridos de o en un aceite comestible, sin disminución significativa en las concentraciones de monoglicérido.
Además o alternativamente, la presente invención produce la eliminación y/o reducción de los diglicéridos de o en un aceite comestible, a la vez que aumentan las concentraciones de monoglicérido en el aceite comestible. Esto contrasta con las enzimas de la técnica anterior que utilizan monoglicérido como sustrato y por consiguiente reducen la cantidad de monoglicérido en el aceite comestible.
La presente invención presenta ventajas ya que no requiere la adición de ácido graso CoA. Esto contrasta notablemente con las DGAT dependientes de acil CoA. Más bien la enzima según la presente invención se basa en la presencia (y adición si es necesario) de glicerol, que es un artículo económico.
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Relevancia comercial de eliminar/reducir diglicéridos en el aceite de palma
Los diglicéridos retrasan la cristalización en margarinas y grasas sólidas a base de aceite de palma.
Durante muchos años, los autores han apreciado un aumento estacionario en el crecimiento del consumo del aceite de palma, parcialmente debido a la disponibilidad localizada, parcialmente debido a la economía doméstica y principalmente debido al rendimiento. La presencia del aceite de palma en productos de tipo margarina/grasa sólida se observa que aumenta la calidad en \beta' de una mezcla de aceite. Sin embargo, la utilización de aceite de palma se restringió previamente a la utilización de estearina de palma, y oleína de palma, con alguna utilización de pepitas de palma y sus fracciones. Actualmente, esto es más variado, debido a los tratadores de confitería y alimentación que necesitan propiedades de fusión muy específicas.
Con los clientes que tratan de aumentar la utilización del aceite de palma en las formulaciones, la industria está observando más resultados de cristalización que nunca antes. Cuando sea necesario añadir activadores de "procristal" para iniciar la cristalización en formulaciones bajas en trans o sin trans impidiendo o retardando de este modo la formación tras el cristal antes del punto de utilización. También se ha observado aumentó el interés en anticristalizadores, tales como los triestearatos de sorbitán, lecitinas, PGE, polisorbatos, que permitirán, el retraso del crecimiento del cristal. Esto es un síntoma de la presencia de mucho diglicérido.
Las ventajas comerciales de la presente invención pueden ser una o más de entres las siguientes:
a) reduce la necesidad de añadir monoglicérido adicional al aceite comestible durante el tratamiento y/o posteriormente durante la utilización. El monoglicérido es un emulsionante ampliamente utilizado en los sistemas de alimentación.
b) disminuye los diglicéridos desde aproximadamente 6 a 8% a aproximadamente 4 a 5%, y aún más.
c) aumenta la flexibilidad de la capacidad de la planta (fábrica), por consiguiente reducción en los costes operatorios de producción.
d) permite mayores disminuciones en los resultados de la poscristalización.
e) en algunas formulaciones, sería posible eliminar algunos triglicéridos del aceite completamente saturado, porque los autores reducen la necesidad de favorecer el cristal. A este respecto los fabricantes añaden de manera convencional triglicéridos totalmente saturados a las formulaciones con objeto de "favorecer" la formación del cristal y resolver la formación retardada del cristal indeseable en el producto posventa. Dicha formación del cristal es un síntoma de que presenta una cantidad significativa de aceite de palma o sus componentes en una formulación, que contendría concentraciones de diglicéridos suficientes para retardar el crecimiento de cristal al tipo de cristal deseado (es decir, preferentemente beta-prima en el caso de las margarinas y grasas sólidas) durante la preparación. Sin embargo, mediante la utilización de aceite de palma tratado según la presente invención, el contenido en diglicérido está suficientemente reducido en una mezcla o formulación dada de modo que la necesidad de la acción de triglicérido completamente saturado para ayudar al desarrollo del cristal se hace menos importante.
f) permite mayor diversificación hacia las mezclas a base de aceite de palma, con costes de aceite líquido incrementados y sin los cambios del procedimiento principal.
g) permite la sustitución de anticristalizadores y/o la sustitución parcial de anticristalizadores.
B Ácido graso trans
Actualmente, los autores contemplan la legislación y la opinión pública contra la utilización de ácidos trans en productos alimenticios (Fødevareministeriet, Dinamarca 2003). Así, esto ha conducido a problemas de rendimiento. Los fabricantes cuando sea posible pueden desear intercambiar con las soluciones a base de aceite de palma debido a las grandes concentraciones de isómeros C:16:0 y C:18:0 descubiertos en este tipo de aceite. El resultado es que los autores están empezando a apreciar un aumento del consumo de aceite de palma en la economía doméstica que anteriormente no utilizaba aceite de palma.
C Inhibición de la cristalización de diglicéridos en productos de confitería
Se formulan equivalentes de manteca de cacao (CBE) a partir de grasas de la especialidad tales como el aceite palma fraccionado, en particular fracciones medias de aceite de palma (PMF), grasa de karité fraccionada así como muchas otras grasas exóticas. Por razones económicas resulta favorable incluir tantas PMF como sea posible en el CBE. De hecho muchos CBE pueden contener solamente fracciones de palma. El aspecto más delicado de la fabricación del chocolate es la cristalización de la grasa. Los diglicéridos tendrán un impacto negativo sobre la cristalización, por ejemplo el desmoldeado puede ser un serio problema (Siew, 2001).
D Calidad del cristal
La calidad del triglicérido afecta en gran medida el funcionamiento, y esto es evidente, en los ejemplos de una fórmula típica de aceite que contiene ácido trans para margarina de mesa con 82% de grasa convencional, frente a la versión exenta de trans que contiene una fracción de estearina de palma interesterificada típica y pepitas de palma como provisión dura, teniendo ambos perfiles de SFC similares. La velocidad reducida y la calidad de la cristalización pueden producir un síntoma conocido como "aceitado". A su vez esto exige la necesidad de activadores del cristal, tales como los MAG duros. Además, el retraso en la formación del cristal estabilizado conduce al síntoma conocido como "arenosidad" con lo cual la transformación del tipo de cristal deseado revierte opcionalmente a la forma Beta más estable, y así proporciona una textura arenosa. Este síntoma es un problema específico de tipo
industrial.
Algunas utilizaciones Modificación de la grasa
Durante la producción química de grasas para su utilización en los productos alimenticios ricos en grasa sólida tales como las margarinas, productos para untar, confitería/chocolates, los ácidos grasos trans se introducen en el aceite alimenticio durante un procedimiento de hidrogenación (endurecimiento). Esto permite la modificación de la temperatura de fusión del aceite alimenticio para asegurar una consistencia adecuada del producto alimenticio final, por ejemplo, una margarina de mesa, que es sólida pero extendible a temperatura ambiente, o un chocolate que es sólido durante el almacenamiento, pero se funde en la boca.
Sin embargo, la producción química utiliza grandes cantidades de disolventes tales como hexano que se consideran peligrosos para el medio ambiente y la salud y requieren la eliminación completa del disolvente antes de la utilización del aceite/grasa modificado como ingrediente alimenticio.
En muchos países la utilización de la hidrogenación parcial para la producción alimenticia está siendo limitada por la legislación y los controles reguladores, y muchos productores de alimentos principales están actualmente cambiándose a alternativas con poco trans.
El aceite preparado por el procedimiento de la invención puede utilizarse como ingrediente para la margarina y/o los productos para untar.
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Sustituyentes/equivalentes de la manteca de cacao
La manteca de cacao contiene una composición única que proporciona un producto de confitería sólido que se funde en la boca. Con el fin de sustituir la manteca de cacao utilizando alternativas más económicas, los aceites vegetales se han hidrogenado para producir ácidos grasos trans, aumentando de este modo el punto de fusión del aceite alimenticio para proporcionar un producto de confitería sólido similar que se funda a la temperatura del cuerpo. Dichos aceites vegetales modificados son conocidos como equivalentes de la manteca de cacao (CBE) o, en el caso en que las grasas modificadas mejoren las características del producto de chocolate, los sustitutivos de la manteca de cacao (CBR). Un problema principal con los CBE y los CBR es que la hidrogenación de los aceites vegetales produce grasas trans que se consideran que son perjudiciales para la salud y la temperatura. Esto ha conducido a la utilización de aceites vegetales con poco trans, o a fracciones de los mismos, que presentan una temperatura de fusión mayor. El aceite de palma y las fracciones de aceite de palma se consideran ventajosas a este respecto como un componente principal bajo en los CBR/CBE trans.
Las grasas de sustitución de la manteca de cacao (CBR) se utilizan para proporcionar características preferidas a los productos de chocolate tales como no templado, posendurecimiento reducido, estabilidad, resistente al florecimiento. Es particularmente deseable utilizar grasas sin láurico/sin trans tales como el aceite de palma. Las propiedades de cristalización de las grasas utilizadas en los CBR desempeñan una función clave para asegurar un equilibrio adecuado entre la fusión del producto en la boca a la vez que conservan las características preferidas anteriores. La utilización de grasas con poco trans, tal como el aceite de palma, en las mezclas de CBR es particularmente deseable por razones de salud. La utilización del aceite de palma en los CBR se describe en el documento EP 0293194.
El aceite preparado según el procedimiento de la presente invención puede utilizarse como ingrediente para chocolate, por ejemplo en una mezcla de grasa tal como sustitutivo y/o equivalente de la manteca de cacao.
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Secuencias de algunas enzimas diglicérido:glicerol aciltransferasa para su utilización según la presente invención
Las enzimas diglicérido:glicerol aciltransferasa adecuadas para su utilización según la presente invención y/o en los procedimientos de la presente invención pueden comprender cualquiera de las siguientes secuencias de aminoácidos y/o ser codificadas por las siguientes secuencias nucleotídicas:
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Termobifida\fusca GDSx 548 aa
SEC. ID. nº: 58
1
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SEC. ID. nº: 59
2
\vskip1.000000\baselineskip
Termobifida\fusca\ - GDSx
SEC. ID. nº: 60
3
Corynebacterium efficiens\ GDSx 300 aa
SEC. ID. nº: 61
4
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SEC. ID. nº: 62
5
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6
\newpage
Novosphingobium\aromaticivorans\ GDSx 284 aa
SEC. ID. nº: 63
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7
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SEC. ID. nº: 64
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8
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S. coelicolor\ GDSx 268 aa
SEC. ID. nº: 65
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9
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SEC. ID. nº: 66
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10
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S. avermitilis\ GDSx 269 aa
SEC. ID. nº: 67
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11
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SEC. ID. nº: 6
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12
\newpage
Diglicérido:glicerol acetiltransferasa de Streptomyces
SEC. ID. nº: 69
13
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Diglicérido:glicerol acetiltransferasa de Streptomyces
SEC. ID. nº: 70
14
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Identificación de una diglicérido:glicerol aciltransferasa según la presente invención Ensayo para la reducción enzimática del diglicérido en aceite de palma
Se pesa en un vidrio con tapa 1 gramo de aceite de palma que contiene 7% de diglicérido.
Se añaden 50 mg de glicerol y 10 \mul de solución de enzima. Se agita la mezcla de reacción con un agitador magnético en una cámara de calentamiento a 40ºC durante 20 horas. La reacción de la enzima se interrumpe calentando a 100ºC durante 10 minutos. Una muestra de referencia a la que se le añaden 10 \mul de agua en lugar de solución enzimática se trata de la misma manera. Las muestras se analizan por GLC según los procedimientos habituales (véase a continuación en la presente memoria) y se calculan las cantidades de ácidos grasos, monoglicérido y diglicérido.
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Cálculo
A partir de los resultados de los análisis por GLC puede calcularse el aumento en ácidos grasos libres y la disminución en diglicéridos:
\Delta% ácido graso = % ácido graso (enzima) - % ácido graso (referencia);
Mv Fa = peso molecular medio de los ácidos grasos;
\Delta% diglicérido = % diglicérido (referencia) - % diglicérido (enzima);
Mv Di = peso molecular medio de diglicérido;
La actividad de la transferasa se calcula como porcentaje de la actividad enzimática total:
502
Análisis por GLC
Cromatógrafo de gases capilar Autosystem 9000 de Perkin Elmer provisto de columna WCOT de sílice fundida de 12,5 m \times 0,25 mm DI \times 0,1 \mu de espesor de película de 5% de fenil-metil-silicona (CP Sil 8 CB de Chrompack).
Gas portador: helio
Inyector. Inyección de corte en frío PSSI (temp. inicial 50ºC calentado hasta 385ºC), volumen 1,0 \mul
503
Preparación de la muestra: Se disolvieron 30 mg de la muestra en 9 ml de heptano:piridina, 2:1 que contiene heptadecano patrón interno, 0,5 mg/ml. 300 \mul de la solución de la muestra se transfirieron a un vial translúcido, se añadieron 300 \mul de MSTFA (N-metil-N-trimetilsilil-trifluoroacetamid) y se hicieron reaccionar durante 20 minutos a 60ºC.
Aislada
En un aspecto, preferentemente el polipéptido o proteína para su utilización en la presente invención está en forma aislada. El término "aislada" significa que la secuencia está por lo menos considerablemente exenta de por lo menos otro componente con el que la secuencia se asocia de forma natural en la naturaleza y se encuentra en la naturaleza.
Purificada
En un aspecto, preferentemente el polipéptido proteína para su utilización en la presente invención está en forma purificada. El término "purificadas" significa que la secuencia está en estado relativamente puro, por ejemplo por lo menos aproximadamente 51% de pureza o por lo menos aproximadamente 75% o por lo menos aproximadamente 80% o por lo menos aproximadamente 90% de pureza o por lo menos aproximadamente 98% de pureza.
Clonación de una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido según la presente invención
Una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria o un polipéptido que es adecuado para la modificación puede aislarse de alguna célula u organismo que produce dicho polipéptido. Varios procedimientos son bien conocidos en la técnica para el aislamiento de secuencias nucleotídicas.
Por ejemplo, puede construirse un banco de ADN genómico y/o de ADNc utilizando ADN cromosómico o ARN mensajero procedente del organismo que produce el polipéptido. Si la secuencia de aminoácidos del polipéptido es conocida, pueden sintetizarse y utilizarse sondas de oligonucleótido marcado y utilizarse para identificar los clones que codifican el polipéptido procedentes de la genoteca preparada a partir del organismo. Alternativamente, una sonda de oligonucleótido marcado que contiene las secuencias homólogas a las de otro gen del polipéptido conocido podrían utilizarse para identificar los clones que codifican el polipéptido. En este último caso, se utilizan las condiciones de hibridación y de lavado de severidad menor.
Alternativamente, los clones que codifican el polipéptido podrían identificarse insertando fragmentos de ADN genómico en un vector de expresión, tal como un plásmido, bacteria negativa a la enzima transformante con el banco de ADN genómico resultante y a continuación colocando en placas las bacterias transformadas en agar-agar que contiene una enzima inhibida por el polipéptido, permitiendo de este modo que los clones expresen el polipéptido que debe identificarse.
Incluso en otra alternativa, la secuencia nucleotídica que codifica el polipéptido puede prepararse sintéticamente por los procedimientos habituales establecidos, por ejemplo el método de la fosforoamidita descrito por Beucage S. L. et al. (1981) Tetrahedron Letters 22, pág. 1859-1869, o el método descrito por Matthes et al. (1984) EMBO J. 3, pág. 801-805. En el método de la fosforoamidita, se sintetizan oligonucleótidos, por ejemplo en un sintetizador automático de ADN, se purifican, se hibridan, se ligan y se clonan en vectores apropiados.
La secuencia nucleotídica puede ser de origen genómico mixto y sintético, sintético mixto y de origen de ADNc, o genómico mixto y origen de ADNc, preparada ligando fragmentos de origen sintético, genómico o de ADNc (como proceda) según técnicas habituales. Cada fragmento ligado corresponde a varias partes de la secuencia nucleotídica completa. La secuencia de ADN puede también prepararse por reacción en cadena de polimerasa (PCR) utilizando cebadores específicos, por ejemplo como los descritos en el documento US nº 4.683.202 o en Saiki R. K. et al. (Science (1988) 239, págs. 487-491).
Secuencias nucleotídicas
La presente invención comprende también la utilización de secuencias nucleotídicas que codifican polipéptidos que presentan las propiedades específicas definidas en la presente memoria. La expresión "secuencia nucleotídica" utilizada en la presente memoria se refiere a una secuencia de oligonucleótidos o a una secuencia de polinucleótido, y a las variantes, homólogos, fragmentos y derivados de las mismas (tales como partes de la misma). La secuencia nucleotídica puede ser de origen genómico, sintético o recombinante, que puede ser bicatenaria o monocatenaria según que represente la cadena transcrita o complementaria.
La expresión "secuencia nucleotídica" incluye el ADN genómico, ADNc, ADN sintético y ARN. Preferentemente significa ADN, más preferentemente ADNc para la secuencia de codificación.
En una forma de realización preferida, la propia secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria no comprende la secuencia nucleotídica natural en su medio natural cuando está unida a su(s) secuencia(s) asociada(s) de manera natural que está(n) también en su(s) medio(s)
natural(es). Para facilidad de mención, esta forma de realización preferida se denominará "secuencia nucleotídica no natural". A este respecto, la expresión "secuencia nucleotídica natural" significa una secuencia nucleotídica completa que está en su medio natural y cuando se une operativamente a un activador completo con el que se asocia de manera natural, activador que está también en su medio natural. Por lo tanto, el polipéptido para su utilización en la presente invención puede ser expresado por una secuencia nucleotídica en su organismo natural pero en la que la secuencia nucleotídica no está bajo el control del activador con el que está asociada de manera natural en este
organismo.
Preferentemente el polipéptido no es un polipéptido natural. A este respecto, la expresión "polipéptido natural" significa un polipéptido completo que está en su medio natural y cuando ha sido expresado por su secuencia nucleotídica natural.
Típicamente, la secuencia nucleotídica que codifica los polipéptidos que presentan las propiedades específicas definidas en la presente memoria se prepara utilizando técnicas de ADN recombinante (es decir, ADN recombinante). Sin embargo, en una forma de realización alternativa de la invención, la secuencia nucleotídica pudo sintetizarse, en su totalidad o en parte, utilizando procedimientos químicos bien conocidos en la materia (véanse Caruthers MH. et al. (1980) Nuc. Acids Res. Symp. Ser. 215-23 y Horn T. et al. (1980) Nuc. Acids Res. Symp. Ser. 225-232).
Evolución molecular
Una vez se ha aislado la secuencia nucleotídica que codifica la enzima, o se ha identificado una secuencia posible nucleotídica que codifica la enzima, puede ser deseable modificar la secuencia nucleotídica seleccionada, por ejemplo puede ser deseable mutar la secuencia con objeto de preparar una enzima según la presente invención.
Pueden introducirse mutaciones utilizando nucleótidos sintéticos. Estos oligonucleótidos contienen secuencias nucleotídicas que flanquean los puntos de mutación deseados.
Un procedimiento adecuado se da a conocer en Morinaga et al. (Biotechnology (1984) 2, págs. 646-649). Otro procedimiento para introducir mutaciones en secuencias nucleotídicas que codifican la enzima se describe en Nelson y Long (Analytical Biochemistry (1989), 180, pág. 147-151).
En lugar de la mutagénesis dirigida al sitio tal como se describió anteriormente, se pueden introducir mutaciones al azar por ejemplo utilizando un kit comercial tal como el kit para mutagénesis por PCR GeneMorph de Stratagene, o el kit para mutagénesis aleatoria por PCR Diversify de Clontech. La patente EP 0 583 265 se refiere a los métodos de optimización de la mutagénesis basada en PCR, que pueden también combinarse con la utilización de análogos de ADN mutagénico tales como los descritos en la patente EP 0 866 796. Las tecnologías de PCR propensas a error son adecuadas para la producción de variantes de acil transferasas de lípidos con características preferidas. El documento WO 0206457 se refiere a la evolución molecular de las lipasas.
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Un tercer procedimiento para obtener nuevas secuencias consiste en fragmentar secuencias nucleotídicas no idénticas, ya sea utilizando cualquier número de enzimas de restricción o una enzima tal como la Dnasa I, y reensamblando las secuencias nucleotídicas completas que codifican proteínas funcionales. Alternativamente se puede utilizar una o múltiples secuencias nucleotídicas no idénticas e introducir mutaciones durante el reensamblado de la secuencia nucleotídica completa. Las tecnologías de mezclado de ADN y de mezclado de la familia son adecuadas para la producción de variantes de lípido aciltransferasas con características preferidas. Los procedimientos adecuados para realizar el "mezclado" pueden encontrarse en las patentes EP 0 752 008, EP 1 138 763 y EP 1 103 606. El mezclado puede también combinarse con otras formas de mutagénesis de ADN tal como se describe en los documentos US nº 6.180.406 y WO 01/34835.
De este modo, es posible producir numerosas mutaciones dirigidas al sitio o aleatorias en una secuencia nucleotídica, ya sea in vivo o in vitro, y cribar posteriormente para la funcionalidad mejorada del polipéptido codificado por varios medios. Utilizando en los procedimientos de recombinacion mediados por sílico y exo (véanse los documentos WO 00/58517, US nº 6.344.328 y US nº 6.361.974), por ejemplo, puede realizarse la evolución molecular en la que la variante producida conserva muy poca homología con enzimas o proteínas conocidas. Dichas variantes obtenidas de este modo pueden presentar analogía estructural significativa con conocidas enzimas transferasa, pero presentan muy poca homología de secuencia de aminoácidos.
Como un ejemplo no limitativo, además, las mutaciones o variantes naturales de una secuencia polinucleotídica pueden recombinarse con el tipo natural u otras mutaciones o variantes naturales para producir nuevas variantes. En dichas nuevas variantes puede también identificarse la funcionalidad mejorada del polipéptido codificado.
La aplicación de los métodos de evolución molecular mencionados anteriormente y similares permite la identificación y selección de variantes de las enzimas para su utilización en la presente invención que presentan características preferidas sin ningún conocimiento previo de la estructura o función proteica, y permite la producción de mutaciones o variantes no previsibles pero beneficiosas. Existen numerosos ejemplos de la aplicación de la evolución molecular en la técnica para la optimización o alteración de la actividad enzimática, tales ejemplos incluyen, pero no se limitan a una o más de las siguientes: expresión optimizada y/o actividad en la célula hospedadoras o in vitro, aumento de actividad enzimática, sustrato alterado y/o especificidad de producto, aumento o disminución de estabilidad enzimática o estructural, actividad enzimática alterada, especificidad en las condiciones ambientales preferidas, por ejemplo temperatura, pH y sustrato.
Como resulta evidente para un experto en la materia, utilizando herramientas de evolución molecular puede alterarse una enzima para mejorar la funcionalidad de la enzima.
Propiamente, la aciltransfereasa de lípido utilizada en la invención puede ser una variante, es decir puede contener por lo menos una sustitución, deleción o adición de aminoácido, cuando se compara con una enzima progenitora. Las enzimas variantes conservan por lo menos el 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80%, 90%, 95%, 97%, 99% de homología con la enzima progenitora. Las enzimas progenitoras adecuadas pueden incluir cualquier enzima con actividad de esterasa o de lipasa. Preferentemente, la enzima progenitora se alinea a la secuencia de consenso pfam00657.
En una forma de realización preferida una enzima lípido aciltransferasa variante conserva o incorpora por lo menos uno o más de los restos de aminoácidos con la secuencia de consenso pfm00657 descubierto en los bloques GDSx, GANDY y HPT.
Las enzimas, tales como las lipasas sin ninguna o poca actividad de lípido aciltransferasa en un medio acuoso pueden mutarse utilizando herramientas de evolución molecular para introducir o aumentar la actividad de transferasa, produciendo de este modo una enzima lípido aciltransferasa con significativa actividad de transferasa adecuada para su utilización en las composiciones y procedimientos de la presente invención.
Propiamente, la lípido aciltransferasa para su utilización en la invención puede ser una variante con actividad enzimática aumentada en lípidos polares, preferentemente fosfolípidos y/o glicolípidos cuando se compara con la enzima progenitora. Preferentemente, dichas variantes presentan también poca o ninguna actividad sobre los lípidos lisopolares. La actividad aumentada sobre los lípidos polares, fosfolípidos y/o glucolípidos puede ser el resultado de la hidrólisis y/o de la actividad de la transferasa o una combinación de ambas.
Las variantes de las lípido aciltransferasas para su utilización en la invención pueden presentar actividad disminuida sobre los triglicéridos y/o monoglicéridos y/o diglicéridos en comparación con la enzima progenitora.
Propiamente la enzima variante puede no presentar actividad sobre los triglicéridos y/o monoglicéridos y/o diglicéridos.
Alternativamente, la enzima variante para su utilización en la invención puede presentar aumento de actividad sobre los triglicéridos y/o puede también presentar aumento de actividad sobre uno o más de los siguientes, lípidos polares, fosfolípidos, lecitina, fosfatidilcolina, glucolípidos, monoglicérido de digalactosilo y monoglicérido monogalactosilo.
Las variantes de lípido aciltransferasas son conocidas, y una o más de dichas variantes pueden ser adecuadas para su utilización en los procedimientos y utilizaciones según la presente invención y/o en las composiciones enzimáticas. Únicamente a título de ejemplo, las variantes de lípido aciltransferasas se describen en las referencias siguientes pueden utilizarse según la presente invención: Hilton & Buckley J. Biol. Chem. 15 de enero de 1991: 266 (2): 997-1000; Robertson et al. J. Biol. Chem. 21 de enero de 1994; 269(3):2146-50; Brumlik et al. J. Bacteriol abril de 1996; 178 (7): 2060-4; Peelman et al. Protein Sci. Marzo de 1998; 7(3):587-99.
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Secuencias de aminoácidos
Tal como se utiliza en la presente memoria la expresión "secuencia de aminoácidos" es sinónimo del término "polipéptido" y/o del término "proteína". En algunos casos, la expresión "secuencia de aminoácidos" es sinónimo del término "péptido".
La secuencia de aminoácidos puede prepararse o aislarse de una fuente adecuada, o puede prepararse por síntesis o puede prepararse mediante la utilización de técnicas de ADN recombinante.
Propiamente, las secuencias de aminoácidos pueden obtenerse a partir de los polipéptidos aislados dados a conocer en la presente memoria por técnicas convencionales.
Un procedimiento adecuado para determinar las secuencias de aminoácidos procedentes de polipéptidos aislados es el siguiente:
El polipéptido purificado puede liofilizarse y pueden disolverse 100 \mug del material liofilizado en 50 \mul de una mezcla de urea 8 M y de bicarbonato amónico 0,4 M, pH 8,4. La proteína disuelta puede desnaturalizarse y reducirse durante 15 minutos a 50ºC después de cubrir con nitrógeno y la adición de 5 \mul de ditiotreitol 45 mM. Después de enfriar a temperatura ambiente, pueden añadirse 5 \mul de yodoacetamida 100 mM para modificar los restos de cisteína durante 15 minutos a temperatura ambiente a la oscuridad bajo nitrógeno.
Pueden añadirse 135 \mul de agua y 5 \mug de endoproteinasa Lys-C en 5 \mul de agua a la mezcla de reacción anterior y puede realizarse la digestión a 37ºC bajo nitrógeno durante 24 horas.
Los péptidos resultantes pueden separarse por HPLC en fase inversa en una columna VYDAC C18 (0,46\times15 cm; 10 \mum; The Separation Group, California, EUA) utilizando el disolvente A: 0,1% de TFA en agua y disolvente B: 0,1% de TFA en acetonitrilo. Los péptidos seleccionados pueden volver a cromatografiarse en una columna Develosil C18 utilizando el mismo sistema disolvente, antes del secuenciado del terminal N. El secuenciado puede realizarse utilizando un secuenciador 476A de Applied Biosystems que utiliza ciclos rápidos de líquido pulsado según las instrucciones del fabricante (Applied Biosystems, California, EUA).
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Identidad secuencial u homología secuencial
La presente invención comprende asimismo la utilización de secuencias que tienen un grado de identidad secuencial o de homología secuencial con la(s) secuencia(s) de aminoácidos de un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria o de cualquier secuencia nucleotídica que codifica dicho polipéptido (en adelante denominado "secuencia(s) homóloga(s)"). En la presente memoria, el término "homólogo" significa una entidad que presenta una determinada homología con las secuencias de aminoácidos del asunto y las secuencias nucleotídicas del asunto. En la presente memoria, el término "homología" puede ser igual a "identidad".
La secuencia de aminoácidos homóloga y/o la secuencia nucleotídica debería proporcionar y/o codificar un polipéptido que conserva la actividad funcional y/o aumenta la actividad de la enzima.
En el presente contexto, una secuencia homóloga se considera que incluye una secuencia de aminoácidos que puede ser por lo menos 75, 85 o 95% idéntica preferentemente, por lo menos 95 ó 98% idéntica a la secuencia en cuestión. Típicamente, los homólogos comprenderán los mismos puntos activos etc. como la secuencia de aminoácidos en cuestión. Aunque la homología puede considerarse también desde el punto de vista de similitud (es decir restos de aminoácidos que presentan propiedades/funciones químicas similares) en el contexto de la presente invención se prefiere expresar la homología desde el punto de vista de la identidad secuencial.
En el presente contexto, una secuencia homóloga se considera que incluye una secuencia nucleotídica que puede ser por lo menos 75, 85 ó 90% idéntica, preferentemente por lo menos 95 ó 98% idéntica a la secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido de la presente invención (la secuencia en cuestión). Típicamente, los homólogos comprenderán los mismos puntos activos etc. como la secuencia de aminoácidos en cuestión. Aunque la homología puede considerarse también desde el punto de vista de similitud (es decir restos de aminoácidos que presentan propiedades/funciones químicas similares) en el contexto de la presente invención se prefiere expresar la homología desde el punto de vista de la identidad secuencial.
Las comparaciones de homología pueden realizarse a simple vista, o con más frecuencia, con la ayuda de programas de comparación de secuencias muy disponibles. Estos programas informáticos disponibles en el mercado pueden calcular el % de homología entre dos o más secuencias.
El % de homología puede calcularse en secuencias contiguas, es decir una secuencia se alinea con otra secuencia y cada aminoácido en una secuencia se compara directamente con el aminoácido correspondiente en la otra secuencia, un resto a la vez. Esto se denomina alineación "no separada". Típicamente dichas alineaciones no separadas se realizan solamente sobre un número relativamente corto de restos.
Aunque esto es un procedimiento muy simple y consistente, no puede considerar que, por ejemplo, en un par de secuencias de otro modo idénticas, una inserción o deleción dé lugar a que los siguientes restos de aminoácidos se coloquen fuera de la alineación, resultando de este modo en potencia una gran reducción en % de homología cuando se realiza una alineación global. Por consiguiente, la mayoría de los procedimientos de comparación de secuencias se designan para producir alineaciones óptimas que tengan en cuenta posibles inserciones o deleciones sin penalizar indebidamente la puntuación global de la homología. Esto se consigue insertando "huecos" en la alineación de la secuencia para tratar de maximizar la homología local.
Sin embargo, estos procedimientos más complejos asignan "penalidades por hueco" a cada hueco que se produce en la alineación de modo que, para el mismo número de aminoácidos idénticos, una alineación de la secuencia con tan pocos huecos como sea posible (que refleja mayor relevancia entre las dos secuencias comparadas), conseguirá una puntuación mayor que la de muchos huecos. Se utilizan típicamente los "costes de hueco afines" que cargan un coste relativamente elevado de la existencia de un hueco y una penalidad más pequeña para cada resto posterior en el hueco. Éste es el sistema de puntuación del hueco utilizado más frecuentemente. Penalidades altas del hueco producirán desde luego alineaciones optimizadas con menos huecos. La mayoría de los programas de alineación permiten modificar las penalizaciones por hueco. Sin embargo, resulta preferido utilizar los valores por defecto cuando se utiliza dicho programa informático para las comparaciones de secuencias. Por ejemplo al utilizar el paquete GCG de Wisconsin Bestfit la penalización por hueco por defecto para las secuencias de aminoácidos es -12 para un hueco y -4 para cada ampliación.
El cálculo del % de homología máximo requiere por lo tanto en primer lugar la producción de una alineación óptima, teniendo en cuenta las penalizaciones por hueco. Un programa informático adecuado para realizar dicha alineación es el paquete GCG Wisconsin Bestfit (Devereux et al. 1984 Nucleic Acids Research 12 pág. 387). Ejemplos de otros programas informáticos que pueden realizar comparaciones de secuencias incluyen, pero no se limitan al paquete BLAST (véase Ausubel et al. 1999 Short Protocols in Molecular Biology, 4ª ed. - capítulo 18), FASTA (Altschul et al. 1990 J. Mol. Biol. 403-410) y el GENEWORKS juego de herramientas de comparación. Tanto BLAST como FASTA están disponibles para la búsqueda fuera de línea y en línea (véase Ausubel et al. 1999, páginas 7 a 58 hasta 7 a 60). Sin embargo, para algunas aplicaciones, es preferible utilizar el programa GCG Bestfit. Una nueva herramienta, denominada BLAST 2 Sequences está también disponible para comparar secuencias proteicas y nucleotídicas (véase FEMS Microbiol. Lett. 1999 174(2): 247-50; FEMS Microbiol. Lett. 1999 177(1): 187-8 y tatiana@ncbi.nlm.nih.gov).
Aunque el % de homología final puede medirse desde el punto de vista de la identidad, el propio proceso de alineación no está típicamente basado en una comparación del par todo o nada. En su lugar, se utiliza generalmente una matriz de puntuación de similitud a escala que asigna puntuaciones a cada comparación en pares basada en la similitud química o en la distancia de evolución. Un ejemplo de dicha matriz utilizada normalmente es la matriz BLOSUM62, la matriz por defecto para la serie de programas BLAST. Los programas GCG Wisconsin utilizan generalmente los valores públicos por defecto o una tabla de comparación de símbolos habitual se suministra (véase el manual del usuario para más detalle). Para algunas aplicaciones, es preferible utilizar los valores públicos por defecto para el paquete CGC, o en caso de otro programa informático, la matriz por defecto, tal como BLOSUM62.
Alternativamente, puede calcularse el porcentaje de homologías utilizando la característica de alineación múltiple en DNASIS^{TM} (programa informático de Hitachi), basado en un algoritmo, análogo a CLUSTAL (Higgins DG & Sharp PM (1988), Gene 73(1), 237-244).
Una vez el programa informático ha producido una alineación óptima, es posible calcular el % de homología, preferentemente el % de identidad de las secuencias. El programa informático típicamente lo realiza como parte de la comparación de secuencias y genera un resultado numérico.
Las secuencias pueden presentar también deleciones, inserciones o sustituciones de restos de aminoácidos que producen un cambio imperceptible y dan como resultado una sustancia funcionalmente equivalente. Las sustituciones deliberadas de aminoácidos pueden realizarse basándose en la similitud en la polaridad, carga, solubilidad, hidrofobia, hidrofilia, y/o la naturaleza anfipática de los restos con el fin de que la actividad de unión secundaria de la sustancia se conserve. Por ejemplo, los aminoácidos con carga negativa incluyen el ácido aspártico y el ácido glutámico; los aminoácidos con carga positiva incluyen la lisina y la arginina; y los aminoácidos con grupos de cabeza polares sin carga que presentan valores de hidrofilia similares incluyen la leucina, isoleucina, valina, glicina, alanina, asparagina, glutamina, serina, treonina, fenilalanina y tirosina.
Pueden realizarse sustituciones conservadoras, por ejemplo según la tabla siguiente. Los aminoácidos en el mismo bloque en la segunda columna y preferentemente en la misma línea en la tercera columna pueden sustituirse unos por otros:
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El procedimiento de la presente invención comprende también la sustitución homóloga (sustitución y reemplazamiento se utilizan ambos en la presente memoria para significar el intercambio de un resto de aminoácido existente, con un resto alternativo) que puede ocurrir, es decir, sustitución similar por similar tal como básico por básico, ácido por ácido, polar por polar, etc. La sustitución no homóloga puede producirse también es decir, a partir de una clase de resto a otra o alternativamente que implica la inclusión de aminoácidos no naturales tal como la ornitina (en adelante denominada Z), ácido diaminobutírico ornitina (denominado en adelante B), norleucina ornitina (denominado en adelante O), piriilalanina, tienilalanina, naftilalanina y fenilglicina.
Pueden realizarse asimismo reemplazamientos por aminoácidos no naturales.
Las variantes de secuencias de aminoácidos pueden incluir grupos espaciadores adecuados que pueden insertarse entre cualquiera de dos restos de aminoácidos de la secuencia que incluyen grupos alquilo tales como grupos metilo, etilo o propilo además de espaciadores de aminoácido tales como restos de glicina o \beta-alanina. Otra forma de variación, que implica la presencia de uno o más restos de aminoácidos en forma peptoide, resultará evidente para los expertos en la materia. Para evitar dudas, "la forma peptoide" se utiliza para referirse a restos de aminoácidos variantes en los que el grupo sustituyente \alpha-carbono está en el átomo de nitrógeno del resto en lugar de en el carbono \alpha. Los procedimientos para preparar los péptidos en forma peptoide son conocidos en la técnica, por ejemplo Simon R. J. et al., PNAS (1992) 89(20), 9367-9371 y Horwell DC, Trenes Biotechnol. (1995) 13(4), 132-134.
Las secuencias nucleotídicas para su utilización en la presente invención o que codifican un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente invención pueden incluir en su interior nucleótidos sintéticos o modificados. Numerosos tipos diferentes de modificación a los oligonucleótidos son conocidas en la materia. Éstos incluyen ejes centrales de fosfonato de metilo y fosforotioato y/o la adición de acridina o de cadenas de polilisina en los terminales 3' y/o 5' de la molécula. Para los objetivos de la presente invención, debe interpretarse que las secuencias nucleotídicas descritas en la presente memoria pueden modificarse por cualquier método disponible en la técnica. Dichas modificaciones pueden realizarse con el fin de mejorar la actividad in vivo o la duración de la vida de las secuencias nucleotídicas.
La presente invención comprende también la utilización de secuencias nucleotídicas que son complementarias de las secuencias expuestas en la presente memoria, o cualquier derivado, fragmento o derivado de las mismas. Si la secuencia es complementaria de un fragmento de la misma entonces la secuencia puede utilizarse como sonda para identificar secuencias de codificación similares en otros organismos, etc.
Los polinucleótidos que no son homólogos al 100% con las secuencias de la presente invención pero que no están comprendidos dentro del alcance del procedimiento de la invención pueden obtenerse de numerosas maneras. Otras variantes de las secuencias descritas en la presente memoria pueden obtenerse por ejemplo sondando bancos de ADN preparados a partir de un registro de individuos, por ejemplo individuos de diferentes poblaciones. Además, otros homólogos víricos/bacterianos o celulares particularmente homólogos celulares se encuentran en las células de mamífero (por ejemplo células de rata, ratón, bovinos y primates) pueden obtenerse y dichos homólogos y fragmentos de los mismos en general podrán hibridarse selectivamente a las secuencias representadas en el listado de secuencias en la presente memoria. Dichas secuencias pueden obtenerse sondando bancos de ADNc preparados a partir de bancos de ADN genómico de otras especies animales, y sondando dichas librerías con sondas que comprenden toda o parte de alguna de las secuencias en los listados de secuencias adjuntos en condiciones de media a alta severidad. Similares consideraciones se aplican para obtener especies homólogas y variantes alelas de las secuencias polipeptídica o nucleotídica de la invención.
Pueden obtenerse asimismo variantes y homólogos de cepas/especies utilizando PCR degenerada que utilizará cebadores diseñados para secuencias diana en las variantes y homólogos que codifican secuencias de aminoácido conservadas dentro de las secuencias de la presente invención. Las secuencias conservadas pueden predecirse, por ejemplo, alineando las secuencias de aminoácidos de varios variantes/homólogos. Las alineaciones secuenciales pueden realizarse utilizando programas informáticos conocidos en la materia. Por ejemplo el programa GCG Wisconsin PileUp se utiliza ampliamente.
Los cebadores utilizados en la PCR degenerada contendrán una o más posiciones degeneradas y se utilizarán en condiciones de severidad inferiores a las utilizadas para clonar las secuencias con cebadores de secuencias aislados frente a secuencias conocidas.
Alternativamente, dichos polinucleótidos pueden obtenerse por mutagénesis dirigida al sitio de secuencias caracterizadas. Esto puede ser útil cuando por ejemplo se requieran cambios imperceptibles de secuencia del codón para optimizar las preferencias del codón para una célula hospedadora específica en la que las secuencias polinucleotídicas se están expresando. Pueden desearse otros cambios de secuencia con el fin de introducir puntos de reconocimiento del polipéptido de restricción, o para alterar la propiedad o función de los polipéptidos codificados por los polinucleótidos.
Los polinucleótidos (secuencias nucleotídicas) para su utilización en la invención pueden utilizarse para producir un cebador, por ejemplo un cebador de PCR, un cebador para una reacción de ampliación alternativa, una sonda por ejemplo marcada con un marcador del descubrimiento por medios convencionales utilizando marcadores radioactivos o no radioactivos o los polinucleótidos pueden clonarse en vectores. Dichos cebadores, sondas y otros fragmentos serán por lo menos 15, preferentemente por lo menos 20, por ejemplo por lo menos 25, 30 ó 40 nucleotídicos de longitud y están también comprendidos en el término polinucleótidos de la invención utilizado en la presente memoria.
Los polinucleótidos tales como los polinucleótidos de ADN y sondas pueden ser producidos de manera recombinante, por síntesis o por cualquier medio disponible por los expertos en la materia. Pueden también clonarse por técnicas convencionales.
En general, los cebadores serán producidos por medios sintéticos, lo que implica una preparación en etapas de la secuencia del ácido nucleico deseada un nucleótido cada vez. Las técnicas para su realización que utilizan técnicas automáticas están fácilmente disponibles en la técnica.
Los polinucleótidos más largos generalmente se producirán utilizando medios recombinantes, por ejemplo utilizando técnicas de clonación por PCR (reacción en cadena de polimerasa). Ésta implicará la preparación de un par de cebadores (por ejemplo de aproximadamente 15 a 30 nucleótidos) que flanquean una zona de la secuencia diana del lípido que se desea clonar, poniendo los cebadores en contacto con el ARNm o el ADNc obtenidos de una célula animal o humana, realizando una reacción en cadena de polimerasa en condiciones que producen la ampliación de la zona deseada, aislando el fragmento ampliado (por ejemplo purificando la mezcla de reacción en un gel de agarosa) y recuperando el ADN ampliado. Los cebadores pueden diseñarse para que contengan puntos de reconocimiento de la enzima de restricción adecuados de modo que el ADN ampliado pueda clonarse en un vector de clonación adecuado.
Hibridación
La presente utilización comprende también secuencias que son complementarias de las secuencias de la presente invención o secuencias que pueden hibridar a las secuencias para su utilización en la presente invención o a secuencias que son complementarias de éstas.
El término "hibridación" tal como se utiliza en la presente memoria incluirá "el procedimiento mediante el que una cadena de ácido nucleico se une a una cadena complementaria por emparejamiento de bases" así como el procedimiento de ampliación realizado en tecnologías de reacción en cadena de polimerasa (PCR).
La presente invención también comprende la utilización de secuencias nucleotídicas que pueden hibridarse con las secuencias que son complementarias de las secuencias en cuestión expuestas en la presente memoria, o cualquier derivado, fragmento o derivado de las mismas.
La presente invención comprende asimismo la utilización de secuencias que son complementarias de las secuencias que pueden hibridarse con las secuencias nucleotídicas expuestas en la presente memoria.
Las condiciones de hibridación se basan en la temperatura de fusión (Tm) del complejo de unión al nucleótido, tal como se da a conocer en Berger y Kimmel (1987, Guide to Molecular Cloning Techniques, Methods in Enzymology, vol. 152, Academic Press, San Diego, CA), y confieren una "severidad" definida como se explica a continuación.
La máxima severidad se produce típicamente a aproximadamente Tm-5ºC (5ºC por debajo de la Tm de la sonda); la severidad elevada entre aproximadamente 5ºC y 10ºC por debajo de Tm; la severidad intermedia entre aproximadamente 10ºC y 20ºC por debajo de Tm; y la severidad baja entre aproximadamente 20ºC y 25ºC por debajo de Tm. Como apreciarán los expertos en la materia, puede utilizarse una hibridación de severidad máxima para identificar o detectar secuencias nucleotídicas idénticas mientras que una hibridación con severidad intermedia (o baja) puede utilizarse para identificar o detectar secuencias polinucleotídicas similares o relacionadas.
La presente invención comprende la utilización de secuencias que son complementarias de las secuencias que pueden hibridarse en condiciones de severidad alta o condiciones de severidad intermedia con secuencias nucleotídicas que codifican polipéptidos que presentan las propiedades específicas definidas en la presente memoria.
Más preferentemente, la presente invención comprende secuencias que son complementarias de las secuencias que pueden hibridarse en condiciones de severidad elevadas (por ejemplo 65ºC y 0,1\timesSSC {1\timesSSC = NaCl 0,15 M, citrato-Na 0,015 M, pH 7,0}) con las secuencias nucleotídicas que codifican polipéptidos que presentan propiedades específicas definidas en la presente memoria.
La presente invención se refiere también a la utilización de secuencias nucleotídicas que pueden hibridarse con las secuencias nucleotídicas expuestas en la presente memoria (incluyendo secuencias complementarias de las expuestas en la presente memoria).
Asimismo están comprendidas dentro del alcance de la presente invención las secuencias de polinucleótidos que pueden hibridarse con las secuencias nucleotídicas expuestas en la presente memoria en condiciones de severidad intermedia a máxima.
En un aspecto preferido, la presente invención comprende la utilización de secuencias nucleotídicas que pueden hibridarse con las secuencias nucleotídicas expuestas en la presente memoria, o el complemento de las mismas, en condiciones severas (por ejemplo 50ºC y 0,2\timesSSC).
En un aspecto más preferido, la presente invención comprende la utilización de secuencias nucleotídicas que pueden hibridarse con las secuencias nucleotídicas expuestas en la presente memoria, o con el complemento de las mismas, en condiciones de alta severidad (por ejemplo 65ºC y 0,1\timesSSC).
Expresión de polipéptidos
Una secuencia nucleotídica para su utilización en la presente invención o para codificar un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria puede incorporarse a un vector recombinante replicable. El vector puede utilizarse para replicar y expresar la secuencia nucleotídica, en forma de polipéptido, en y/o de una célula hospedadora compatible. La expresión puede controlarse utilizando secuencias de control que incluyen activadores/potenciadores y otras señales de regulación de la expresión. Pueden utilizarse activadores procarióticos y los activadores funcionales en las células eucarióticas. Pueden utilizarse activadores específicos para el tejido o específicos para los estímulos. Pueden utilizarse asimismo activadores híbridos que comprenden elementos de la secuencia de dos o más activadores diferentes descritos anteriormente.
El polipéptido producido por una célula hospedadora recombinante mediante la expresión de la secuencia nucleotídica puede segregarse o puede estar contenido dentro de la célula dependiendo de la secuencia y/o el vector utilizados. Las secuencias de codificación pueden diseñarse con secuencias señal cuya secreción directa de la sustancia que codifica las secuencias a través de una membrana de célula procariótica o eucariótica determinada.
Vector de expresión
La expresión "vector de expresión" significa un montaje capaz de expresión in vivo o in vitro.
Preferentemente, el vector de expresión se incorpora al genoma del organismo. El término "incorpora" comprende preferentemente la incorporación estable al genoma.
La secuencia nucleotídica para su utilización en la presente invención o la codificación para un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria puede estar presente en un vector, en el que la secuencia nucleotídica está operativamente ligada a las secuencias reguladoras de modo que las secuencias reguladoras pueden proporcionar la expresión de la secuencia nucleotídica mediante un organismo hospedador adecuado, es decir, el vector es un vector de expresión.
Los vectores para su utilización en la presente invención pueden transformarse en una célula hospedadora adecuada tal como se describe a continuación para proporcionar la expresión de un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria.
La selección del vector, por ejemplo, plásmido, cósmido, virus o vector fago, con frecuencia dependerán de la célula hospedadora en la que debe introducirse.
Los vectores pueden contener uno o más genes marcadores seleccionables, tales como un gen que comunica resistencia a antibióticos por ejemplo, resistencia a la ampicilina, kanamicina, cloranfenicol o tetraciclina. Alternativamente, la selección puede realizarse por cotransformación (como se describe en el documento WO 91/17243).
Los vectores pueden utilizarse in vitro, por ejemplo para la producción de ARN o utilizarse para transferir o transformar una célula hospedadora.
Además se da a conocer un procedimiento de preparación de secuencias nucleotídicas para su utilización en la presente invención o de secuencias nucleotídicas que codifican polipéptidos que presentan las propiedades específicas definidas en la presente memoria introduciendo una secuencia nucleotídica en un vector replicable, introduciendo el vector en una célula hospedadora compatible y cultivando la célula hospedadora en condiciones que produzcan la replicación del vector.
El vector puede comprender además una secuencia nucleotídica que permita al vector replicarse en un célula hospedadora en cuestión. Ejemplos de dicha secuencia son los orígenes de la replicación de plásmidos pUC19, pACYC177, pUB110, pE194, pAMB1 y pIJ702.
Secuencias reguladoras
En algunas aplicaciones, una secuencia nucleotídica para su utilización en la presente invención o una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria puede estar unida operativamente a una secuencia reguladora que puede proporcionar la expresión de la secuencia nucleotídica, tal como mediante la célula hospedadora seleccionada. A título de ejemplo, la presente invención comprende la utilización de un vector que comprende las secuencias nucleotídicas de la presente invención operativamente unidas a dicha secuencia reguladora, es decir el vector es un vector de expresión.
La expresión "operativamente unida" se refiere a una yuxtaposición en la que los componentes descritos presentan una relación que les permite funcionar de la manera deseada. Una secuencia reguladora "operativamente unida" a una secuencia de codificación está unida de tal manera que la expresión de la secuencia de codificación se consigue en condiciones compatibles con las secuencias de control.
La expresión "secuencias reguladoras" incluye los activadores y potenciadores y otras señales de regulación de la expresión.
El término "activador" se utiliza en el sentido normal de la técnica, por ejemplo un punto de unión de la ARN polimerasa.
El aumento de la expresión de la secuencia nucleotídica que codifica la enzima que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria puede también conseguirse mediante la selección de zonas reguladoras heterólogas, por ejemplo zonas de activador, principal de secreción y de finalizador.
Preferentemente, la secuencia nucleotídica para su utilización en la presente invención puede estar operativamente unida a por lo menos un activador.
Ejemplos de activadores adecuados para dirigir la transcripción de la secuencia nucleotídica en un hospedador bacteriano, micótico o de levadura son bien conocidos en la materia.
Montajes
El término "montaje", que es sinónimo de términos como "conjugado", "casete" e "híbrido", incluye una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria para su utilización según la presente invención directa o indirectamente unido a un activador. Un ejemplo de una unión indirecta es el aporte de un grupo espaciador adecuado tal como una secuencia intrónica, tal como el intrón Sh1 o el intrón ADH, intermedio del activador y la secuencia nucleotídica de la presente invención. Lo mismo es válido para el término "fusionado" en relación con la presente invención que incluye la unión directa o indirecta. En algunos casos, los términos no comprenden la combinación natural de la secuencia nucleotídica que codifica la proteína normalmente asociada al activador génico natural y cuando están ambos en su medio natural.
El montaje puede contener incluso o expresar un marcador que permite la selección del montaje genético.
Para algunas aplicaciones, el montaje comprende preferentemente por lo menos una secuencia nucleotídica de la presente invención o una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria operativamente unido a un activador.
Células hospedadoras
La expresión "célula hospedadora", en relación con la presente invención comprende cualquier célula que comprenda una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria o un vector de expresión descrito anteriormente y que se utiliza en la producción recombinante de un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria.
De este modo, una forma de realización adicional de la presente invención proporciona células hospedadoras transformadas o transfectadas con una secuencia nucleotídica de la presente invención o una secuencia nucleotídica que expresa un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria. Las células se seleccionarán para que sean compatibles con dicho vector y puedan ser por ejemplo procarióticas (por ejemplo, células bacterianas), micóticas, de levadura o vegetales. Preferentemente, las células hospedadoras no son células humanas.
Ejemplos de organismos hospedadores bacterianos adecuados son las bacterias gram negativas o gram positivas.
Dependiendo de la naturaleza de la secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria, y/o la conveniencia de tratar más la proporciona expresada, pueden preferirse las células eucarióticas tales como levaduras u otros hongos. En general, se prefieren las células de levadura sobre las células de hongos porque son más fáciles de manipular. Sin embargo, algunas proteínas se segregan poco en la célula de levadura, o en algunos casos no se tratan de manera apropiada (por ejemplo la hiperglucosilación en levaduras). En estos casos, se seleccionaría un organismo hospedador micótico.
La utilización de células hospedadoras adecuadas, tales como células hospedadoras de levadura, de hongos y vegetales, puede proporcionar modificaciones después de la traducción (por ejemplo miristoilación, glucosilación, truncamiento, lapidación y fosforilación de tirosina, serina o treonina) o puede ser necesario proporcionar actividad biológica óptima en los productos de expresión recombinante de la presente invención.
La célula hospedadora puede ser una cepa insuficiente en proteasa o desprovista de proteasa.
Organismos
El término "organismo" en relación con la presente invención comprende cualquier organismo que pueda comprender una secuencia nucleotídica según la presente invención o una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria y/o los productos obtenidos de la misma.
Los organismos adecuados pueden incluir un procariota, hongo, levadura o una planta.
La expresión "organismo transgénico" en relación con la presente invención incluye cualquier organismo que comprenda una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria y/o los productos obtenidos de la misma, y/o en la que un activador puede permitir la expresión de la una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria en el organismo. Preferentemente la secuencia nucleotídica se incorpora al genoma del organismo.
La expresión "organismo transgénico" no comprende las secuencias de codificación del nucleótido natural en su medio natural cuando están bajo el control de su activador natural que está también en su medio natural.
Por lo tanto, el organismo transgénico de la presente invención incluye un organismo que comprende cualquiera de entre una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria, los montajes definidos en la presente memoria, los vectores definidos en la presente memoria, los plásmidos definidos en la presente memoria, las células definidas en la presente memoria, o combinaciones de los mismos o los productos de los mismos. Por ejemplo el organismo transgénico puede comprender también una secuencia nucleotídica que codifica un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria bajo el control de un activador heterólogo.
Transformación de células hospedadoras/organismo
Tal como se indicó al principio, el organismo hospedador puede ser un organismo procariótico o eucariótico. Ejemplos de células hospedadoras procarióticas adecuadas incluyen a E. coli y Bacillus subtilis.
Lo dado a conocer sobre la transformación de hospedadores procarióticos está bien documentado en la técnica, por ejemplo véase Sambrook et al. (Molecular Cloning: A Laboratory Manual, 2ª edición, 1989. Si se utiliza un hospedador procariótico entonces la secuencia nucleotídica puede necesitar modificarse de manera adecuada antes de la transformación, tal como mediante la eliminación de intrones.
En otra forma de realización el organismo transgénico puede ser una levadura.
Las células de hongos filamentosos pueden transformarse utilizando varios procedimientos conocidos en la técnica, tales como un procedimiento que implica la formación del protoplasto y la transformación de los protoplastos seguida de la regeneración de la pared celular de manera conocida. La utilización de Aspergillus como microorganismo hospedador se describe en la patente EP 0 238 023.
Otro organismo hospedador puede ser un vegetal. Un estudio de las técnicas generales utilizadas para transformar plantas puede encontrarse en los artículos por Potrykus (Annu. Rev. Plant. Physiol. Plant. Mol. Biol. [1991] 42:205-225) y Christou (Agro-Food-Industry Hi-Tech 17-27 marzo/abril de 1994). Más enseñanzas sobre la transformación vegetal pueden encontrarse en el documento EP-A-0449375.
Las enseñanzas generales sobre la transformación de hongos, levaduras y vegetales se presentan en los apartados siguientes.
Hongo transformado
Un organismo hospedador puede ser un hongo, tal como un hongo filamentoso. Ejemplos de dichos hospedadores adecuados incluyen cualquier miembro que pertenece a los géneros Thermomyces, Acremonium, Aspergillus, Penicillium, Mucor, Neurospora, Trichoderma y similares.
Las enseñanzas sobre transformación de hongos filamentosos se estudian en el documento US-A-5741665 que afirma que las técnicas convencionales para la transformación de hongos filamentosos y el cultivo de los hongos son bien conocidas en la materia. Un estudio extenso de las técnicas aplicadas a N. crassa se encuentra, por ejemplo en Davis y de Serres, Methods Enzymol. (1971) 17A: 79-143.
Más enseñanzas sobre la transformación de hongos filamentosos se estudian en el documento US-A-5674707.
En un aspecto el organismo hospedador puede ser del género Aspergillus tal como Aspergillus niger.
Un Aspergillus transgénico según la presente invención puede prepararse también siguiendo, por ejemplo, las instrucciones de Turner G. 1994 (Vectors for genetic manipulation. En: Martinelli S. D., Kingborn J. R. (editores) Aspergillus: 50 years on. Progress in industrial microbiology vol. 29. Elsevier Amsterdam 1994. págs. 641-666).
La expresión génica en hongos filamentosos ha sido estudiada en Punt et al. (2002) Trends Biotechnol. Mayo de 2002; 20(5):200-6, Archer & Peberdy Crit. Rev. Biotechnol. (1997) 17(4):273-306.
Levadura transformada
En otra forma de realización, el organismo transgénico puede ser una levadura.
Un estudio de los principios de la expresión génica heteróloga en levaduras se proporcionan en, por ejemplo, Methods Mol. Biol. (1995), 49:341-54, y Curr. Opin. Biotechnol. (1997) oct; 8(5):554-60.
A este respecto, puede utilizarse levadura, tal como las especies Saccharomyces cerevisi o Pichia pastoris (véase FEMS Microbiol. Rev. (2000 24(1):45-66), puede utilizarse como vehículo para la expresión génica heteróloga.
Un estudio de los principios de la expresión génica heteróloga en Saccharomyces cerevisiae y de la secreción de los productos génicos es proporcionado por E. Hinchcliffe E. Kenny (1993, "Yeast as a vehicle for the expression of heterologous genes", Yeasts, vol. 5, Anthony H. Rose y J. Stuart Harrison, eds. 2ª edición, Academic Press Ltd.).
Para la transformación de la levadura se han desarrollado varios protocolos de transformación. Por ejemplo, un Saccharomyces transgénico según la presente invención puede prepararse siguiendo las enseñanzas de Hinnen et al., (1978, Proceedings of the National Academy of Sciences of the USA 75, 1929); Beggs, J. D. (1978, Nature, Londres, 275, 104); e Ito, H. et al. (1983, J. Bacteriology 153, 163-168).
Las células transformadas pueden seleccionarse utilizando varios marcadores selectivos, tales como marcadores con resistencia a antibióticos dominantes de marcadores auxótrofos.
Un organismo hospedador de levadura adecuado puede seleccionarse de entre especies de levaduras biotecnológicamente relevantes como pero no limitadas a, especies de levaduras seleccionadas de entre Pichia spp., Hansenula spp., Kluyveromyces, Yarrowinia spp., Saccharomyces spp., incluyendo S. cerevisiae, o Schizosaccharomyce spp. incluyendo Schizosaccharomyce pombe.
Una cepa de la especie de levadura metilótropa Pichia pastoris puede utilizarse como organismo hospedador.
En una forma de realización, el organismo hospedador puede ser una especie Hansenula, tal como H. polymorpha (descrita en el documento WO 01/39544).
Plantas/células vegetales transformadas
Un organismo hospedador adecuado para la presente invención puede ser una planta. Un estudio de las técnicas generales puede encontrarse en los artículos de Potrykus (Annu. Rev. Plant. Physiol. Plant. Mol. Biol. [1991] 42:205-225) y Christou (Agro-Food-Industry Hi-Tech 17-27 marzo/abril de 1994), o en el documento WO 01/16308. La planta transgénica puede producir niveles aumentados de ésteres de fitosterol y ésteres de fitostanol, por ejemplo.
Por consiguiente, la presente invención se refiere también a un procedimiento para la producción de una planta transgénica con niveles aumentados de ésteres de fitosterol y ésteres de fitostanol, que comprende las etapas de transformar una célula vegetal con una lípido aciltransferasa como se define en la presente memoria (en particular con un vector de expresión o montaje que comprende una lípido aciltransferasa como se define en la presente memoria) y cultivar una planta a partir de la célula vegetal transformada.
Secreción
Con frecuencia, es deseable que el polipéptido se segregue del hospedador de expresión en el medio de cultivo a partir del cual la enzima puede ser más fácilmente recuperada. Según la presente invención, la secuencia principal de secreción puede seleccionarse basándose en el hospedador de expresión deseado. Las secuencias señal híbridas pueden utilizarse también en el contexto de la presente invención.
Ejemplos típicos de secuencias principales de secreción heterólogas son las que se originan a partir del gen (glaA, ambas de 18 y 24 aminoácidos versiones por ejemplo de Aspergillus) de la amiloglucosidasa micótica (AG), el gen del factor a (levaduras por ejemplo Saccharomyces, Kluyveromyces y Hansenula) o el gen de la \alpha-amilasa (Bacillus).
Detección
Una variedad de protocolos para detectar y medir la expresión de la secuencia de aminoácidos es conocida en la materia. Los ejemplos incluyen el ensayo inmunosorbente con enzima ligada (ELISA), el radioinmunoanálisis (RIA) y la clasificación de células activadas fluorescentes (FACS).
Una amplia variedad de marcadores y técnicas de conjugación son conocidas por los expertos en la materia y pueden utilizarse en varios ensayos de aminoácidos y ácidos nucleicos.
Numerosas compañías tales como Pharmacia Biotech (Piscataway, NJ), Promega (Madison, WI), y US Biochemical Corp (Cleveland, OH) suministran kits comerciales y protocolos para estos procedimientos.
Moléculas indicadoras o marcadores adecuados incluyen los radionucleidos, enzimas, agentes fluorescentes, quimioluminiscentes o cromógenos así como sustratos, cofactores, inhibidores, partículas magnéticas y similares. Las patentes que dan a conocer la utilización de dichos marcadores incluyen los documentos US-A-3.817.837; US-A-3.850.752; US-A-3.939.350; US-A-3.996.345; US-A-4.277.437; US-A-4.275.149 y US-A-4.366.241.
Asimismo, pueden producirse inmunoglobulinas recombinantes tal como se muestra en el documento US-A-4.816.567.
Proteínas de fusión
Un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria puede producirse como proteína de fusión, por ejemplo para ayudar a la extracción y purificación de la misma. Ejemplos de acompañantes de la proteína de fusión incluyen la glutation-S-transferasa (GST), 6\timesHis, GAL4 (dominios de unión del ADN y/o de activación de la transcripción) y \beta-galactosidasa. Asimismo puede ser conveniente incluir una secuencia de escisión proteolítica entre el acompañante de la proteína de fusión y la secuencia proteica de interés que permita la eliminación de las secuencias de la proteína de fusión. Preferentemente la proteína de fusión no impedirá la actividad de la secuencia de la proteína.
Los sistemas de expresión de la fusión génica en E. coli han sido estudiados en Curr. Opin. Biotechnol. (1995) 6(5):501-6.
En otra forma de realización de la invención, la secuencia de aminoácido de un polipéptido que presenta las propiedades específicas definidas en la presente memoria puede ligarse a una secuencia heteróloga para codificar una proteína de fusión. Por ejemplo, para el cribado de bancos de péptidos destinados a agentes capaces de afectar la actividad de la sustancia, puede ser útil para codificar una sustancia híbrida que expresa un epítopo heterólogo que es reconocido por un anticuerpo disponible en el mercado.
La invención se describirá a continuación, únicamente a título de ejemplo, haciendo referencia a las Figuras y Ejemplos siguientes.
La Figura 1 presenta una secuencia de consenso pfam00657 de la base de datos versión 6 (SEC. ID. nº: 1);
la Figura 2 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 2) obtenida a partir del organismo (Aeromonas hydrophila (P10480; GI:121051);
la Figura 3 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 3) obtenida a partir del organismo (Aeromonas salmonicida (AAG098404; GI:9964017);
la Figura 4 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 4) obtenida a partir del organismo Streptomyces coelicolor A3(2) (número de registro en Genbank NP_631558);
la Figura 5 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 5) obtenida a partir del organismo Streptomyces coelicolor A3(2) (número de registro en Genbank CAC42140);
la Figura 6 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 6) obtenida a partir del organismo Saccharomyces cerevisiae (número de registro en Genbank P41734);
la Figura 7 presenta una alineación de las secuencias seleccionadas para la secuencia de consenso pfam00657;
la Figura 8 presenta una alineación por pares de la SEC. ID. nº: 3 con la SEC. ID. nº: 2 que presenta 93% de identidad de la secuencia de aminoácidos. La secuencia señal está subrayada. + indica diferencias. El motivo GDSX que contiene el punto activo serina 16 y los puntos activos ácido aspártico 116 e histidina 291 están resaltados (véase las zonas sombreadas). Los números después del aminoácido es menos la secuencia señal;
la Figura 9 presenta una secuencia nucleotídica (SEC. ID. nº: 7) que codifica una lípido aciltransferasa obtenida a partir del organismo Aeromonas hydrophila;
la Figura 10 presenta una secuencia nucleotídica (SEC. ID. nº: 8) que codifica una lípido aciltransferasa obtenida a partir del organismo Aeromonas salmonicida;
la Figura 11 presenta una secuencia nucleotídica (SEC. ID. nº: 9) que codifica una lípido aciltransferasa obtenida a partir del organismo Streptomyces coelicolor A3(2) (número de registro de Genbank NC_003888.1:8327480..
8328367);
la Figura 12 presenta una secuencia nucleotídica (SEC. ID. nº: 10) que codifica una lípido aciltransferasa obtenida a partir del organismo Streptomyces coelicolor A3(2) (número de registro de Genbank AL939131.1:265480..236667);
la Figura 13 presenta una secuencia nucleotídica (SEC. ID. nº: 11) que codifica una lípido aciltransferasa obtenida a partir del organismo Saccharomyces cerevisiae (número de registro de Genbank Z75034);
la Figura 14 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 12) obtenida a partir del organismo Ralstonia (número de registro de Genbank AL646052);
la Figura 15 presenta una secuencia nucleotídica (SEC. ID. nº: 13) que codifica una lípido aciltransferasa obtenida a partir del organismo Ralstonia;
la Figura 16 presenta la SEC. ID. nº: 20. Proteína Scoe1 NCBI código CAB39707.1 GI:4539178 proteína hipotética conservada [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 17 presenta una secuencia nucleotídica representada como SEC. ID. nº: 21 que codifica la proteína NCBI código de registro CAB39707.1 proteína hipotética conservada GI:4539178 [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 18 presenta una secuencia de aminoácidos SEC. ID. nº: 22 representada como proteína que codifica a la proteína Scoe2 NCBI código de registro CAC01477.1 proteína hipotética conservada GI:9716139 [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 19 presenta una secuencia nucleotídica representada como SEC. ID. nº: 23 que codifica la proteína Scoe2 NCBI código de registro CAC01477.1 proteína hipotética conservada GI:9716139 [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 20 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 24) que codifica la proteína Scoe3 NCBI código de registro CAB88833.1 proteína posible segregada GI:7635996 [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 21 presenta una secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 25 que codifica la proteína Scoe3 NCBI código de registro CAB88833.1 proteína posible segregada GI:7635996 [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 22 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 26) que codifica la proteína Scoe4 NCBI código de registro CAB89450.1 proteína posible segregada GI:7672261 [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 23 presenta una secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 27 que codifica la proteína Scoe4 NCBI código de registro CAB89450.1 proteína posible segregada GI:7672261 [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 24 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 28) que codifica la proteína Scoe5 NCBI código de registro CAB62724.1 proteína posible segregada GI:6562793 [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 25 presenta una secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 29 que codifica la proteína Scoe5 NCBI código de registro CAB62724.1 lipoproteína posible GI:6562793 [Streptomyces coelicolor A3(2)];
la Figura 26 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 30) código de registro de la proteína Srim1 NCBI AAK84028.1 GI:5082088 GDSL-lipasa [Streptomyces rimosus];
la Figura 27 presenta una secuencia nucleotídica representada como SEC. ID. nº: 31 que codifica la proteína Srim1 NCBI código de registro AAK84028.1 GI:5082088 GDSL-lipasa [Streptomyces rimosus];
la Figura 28 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 32) de una lípido aciltransferasa de Aeromonas hydrophila (ATCC nº 7965);
la Figura 29 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 33) que codifica una lípido aciltransferasa de Aeromonas hydrophila (ATCC nº 7965);
la Figura 30 presenta una secuencia de aminoácidos (SEC. ID. nº: 34) de una lípido aciltransferasa de Aeromonas salmonicida subesp. Salmonicida (ATCC nº 14174);
\newpage
la Figura 31 presenta una secuencia nucleotídica (SEC. ID. nº: 35) que codifica una lípido aciltransferasa de Aeromonas salmonicida subesp. Salmonicida (ATCC nº 14174);
la Figura 32 demuestra que los homólogos de los genes de Aeromonas pueden ser identificados utilizando el servicio de herramienta para búsqueda de la alineación local básica en el National Center for Biotechnology Information, NIH, MD, EUA y las bases de datos de genoma completo. Se utilizó el motivo GDSX en la búsqueda en la base de datos y se identificaron numerosas secuencias/genes que codifican potencialmente enzimas con actividad lipolítica. Se identificaron genes del género Streptomyces, Xanthomonas y Ralstonia. Como ejemplo a continuación, se alineó Ralstonia solanacearum al gen (satA) de Aeromona salmonicida. La alineación por pares demostró el 23% de identidad. La serina del punto activo está presente en el terminal amino y los restos catalíticos histidina y ácido aspártico pueden identificarse;
la Figura 33 presenta la secuencia de consenso Pfam00657.11 [familia 00657, base de datos versión 11] (denominada en adelante consenso Pfam) y la alineación de varias secuencias con la secuencia de consenso Pfam. Las flechas indican los restos con punto activo, las casillas subrayadas indican tres de las casillas con homología indicadas por [Upton C. y Buckley J. T. (1995) Trends Biochem. Sci. 20; 179-179]. Las letras mayúsculas en el consenso Pfam indican restos conservados en muchos miembros de la familia. El símbolo - indica una posición en la que el modelo de Markov oculto del consenso Pfam se espera que encuentre un resto pero no lo encuentra, de modo que se inserta un hueco. El símbolo . indica un resto sin un resto correspondiente en el consenso Pfam. Las secuencias son las secuencias de aminoácidos comprendidas en las Figuras 16, 18, 20, 22, 24, 26, 28 y 30.
La Figura 34 presenta la secuencia de consenso Pfam00657.11 [familia 00657, base de datos versión 11] (denominada en adelante consenso Pfam) y la alineación de varias secuencias con la secuencia de consenso Pfam. Las flechas indican los restos con punto activo, las casillas subrayadas indican tres de las casillas con homología indicadas por [Upton C. y Buckley J. T. (1995) Trends Biochem. Sci. 20; 179-179]. Las letras mayúsculas en el consenso Pfam indican restos conservados en muchos miembros de la familia. El símbolo - indica una posición en la que el modelo de Markov oculto del consenso Pfam se espera que encuentre un resto pero no lo encuentra, de modo que se inserta un hueco. El símbolo . indica un resto sin un resto correspondiente en el consenso Pfam. Las secuencias son las secuencias de aminoácidos listadas en las Figuras 2, 16, 18, 20, 26, 28 y 30. Todas estas proteínas se descubrió que eran activas frente a sustratos de lípidos.
La Figura 35 presenta un vector de expresión pet12-AsalGCAT= pSM que contiene el gen de lípido aciltransferasa de Aeromonas salmonicida etiquetado en His del terminal C;
la Figura 36 presenta los resultados de la prueba de los extractos celulares en un kit de análisis NEFA, que representa la actividad de una lípido aciltransferasa de A. salmonicida recombinante, hacia la lecitina. Los pocillos de izquierda a derecha indican: una referencia positiva, una referencia negativa (es decir extractos del plásmido vacío) y muestras recogidas después de 0, 1, 2 y 3 horas de cultivo después de la inducción por IPTG;
la Figura 37 presenta la optimización del crecimiento de BL21(DE3)pLysS que alberga el vector de expresión pet12-AsalGCAT= pSM que muestra el cultivo a 30ºC resultante en la producción de enzima con gran actividad para la lecitina. Se determinó la actividad de fosfolipasa en los extractos celulares utilizando el kit de análisis NEFA. Pocillos de izquierda a derecha: referencia positiva; referencia negativa; 20ºC; 30ºC;
la Figura 38 presenta los extractos celulares en bruto de BL21(DE3)pLysS que expresa la lípido aciltransferasa activa incubada con el sustrato lecitina y la mezcla de reacción se analizó utilizando cromatografía en capa fina que presenta la presencia de productos de degradación. Franjas: 1. Sin enzima; 2. +A. sal-10 \mul 37ºC; 3. +A. sal -20 \mul 37ºC; 4. + A. sal -10 \mul 24ºC; 5. + A. sal -20 \mu 24ºC;
la Figura 39 presenta la purificación parcial de la aciltransferasa de Aeromonas salmonicida que presenta la actividad de fosfolipasa asociada a la proteína purificada con etiqueta His. SE = extractos tratados con ultrasonidos, His = purificado con kit Ni-NTA spin de Qiagen;
la Figura 40 presenta el vector de expresión pet12-A.h. GCAT=pSMa que contiene el gen glicerolípido aciltransferasa (GCAT) de Aeromonas hydrophila etiquetado con His en el terminal C se utilizó para transformar la cepa BL21(DE3)pLysS de E. coli;
la Figura 41 presenta la actividad de los extractos en bruto (5 y 10 \mul) que contienen la enzima recombinante GCAT de Aeromonas hydrophila se determinó para con la lecitina utilizando el kit de ácido graso no esterificado (NEFA) (Roche, Suiza), que presenta la presencia de enzima activa para con el fosfolípido, lecitina;
la Figura 42 presenta la optimización del crecimiento de BL21(DE3)pLysS que alberga el vector de expresión pet12-AsalGCAT= pSM que muestra el cultivo a 30ºC resultante en la producción de enzima con gran actividad para la lecitina. Se determinó la actividad de fosfolipasa en los extractos celulares utilizando el kit de análisis NEFA.
la Figura 43 presenta la purificación parcial de las acil transferasas de Aeromonas hydrophila y A. salmonicida que presenta la actividad de fosfolipasa asociada a la proteína purificada con etiqueta His. SE = extractos tratados con ultrasonidos, His = purificado con kit Ni-NTA spin de Qiagen;
la Figura 44 presenta la expresión de los genes de Aeromonas en Bacillus subtilis 163 que presenta la producción de la enzima segregada con actividad tanto para lecitina como para DGDG. El montaje pUB-AH= que contiene el gen de A. hydrophila y pUB-AS, montaje con el gen de A. salmonicida, el filtrado del cultivo se incubó con los sustratos durante 60 minutos.
La Figura 45 presenta una secuencia (SEC. ID. nº: 36) de aminoácidos del montaje de fusión utilizado para la mutagénesis del gen de lípido aciltransferasa de Aeromonas hydrophila en el Ejemplo 17. Los aminoácidos subrayados son un péptido señal de xilanasa;
la Figura 46 presenta una secuencia nucleotídica (SEC. ID. nº: 45) que codifica una enzima de Aeromonas hydrophila que incluye un péptido señal de xilanasa;
la Figura 47 presenta el resultados del análisis por HPTLC en el Experimento I;
la Figura 48 presenta el resultados del análisis por HPTLC en el Experimento II;
la Figura 49 presenta una curva de calibración para las soluciones patrón de monoglicérido;
la Figura 50 presenta una curva de calibración para las soluciones patrón de diglicérido;
la Figura 51 presenta una secuencia nucleotídica que codifica una enzima lípido aciltransferasa según la presente invención de Streptomyces (SEC. ID. nº: 54);
la Figura 52 presenta una secuencia polipéptídica que codifica una enzima lípido aciltransferasa según la presente invención de Streptomyces (SEC. ID. nº: 55).
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Ejemplos
Para evitar dudas, pueden utilizarse las siguientes abreviaturas en la presente memoria:
MONO = monoglicérido
MAG = monoacilglicerol = monoglicérido
MAG y MONO son intercambiables en la presente memoria.
DAG = diacilglicerol
FFA = ácido graso libre
Ejemplo 1 Clonación, secuenciado y expresión heteróloga de una transferasa de Aeromonas salmonicida subesp. Salmonicida Cepas utilizadas
La Aeromonas salmonicida subesp. Salmonicida (ATCC 14174) se adquirió en ATCC y se cultivó durante la noche a 30ºC en medio Luria-Bertani (LB). Las células se centrifugaron y el ADN genómico se aisló utilizando los procedimientos para aislamiento del ADN genómico de la serie del tampón de ADN genómico de Qiagen Ltd. (cat. 19060), proteasa K (cat. 19131) y ARNasa A (cat. 19101) se adquirieron todos en Qiagen Ltd. (Boundary court Gatwick Court, West Sussex, RH10 2AX).
Se utilizó la cepa BL21(DE3)pLysS (Novagen) hospedadora bacteriana para la producción de enzimas recombinantes de Aeromonas. Se utilizaron células competentes de BL21(DE3)pLysS como hospedadoras para la transformación con el vector de expresión pet12-AsalGCAT=pSM.
Los transformantes que contienen el plásmido apropiado se cultivaron a 37ºC en medio con agar-agar LB que contenía 100 \mug de ampicilina/ml.
Construcción del vector de expresión pet12-AsalGCAT-pSM
Para todas las ampliaciones de ADN de los genes de transferasa de Aeromonas, se utilizó ADN genómico (0,2 a 1 \mul) como plantilla y pfu ADN polimerasa (2,5 unidades) se utilizó con 10 \mul de 10x tampón pfu, 1 \mul de cada cebador (50 pmoles/\mul), 200 \muMdNTP en un volumen de reacción total de 100 \mul. Las reacciones de PCR se llevaron a cabo en un ciclador térmico programable utilizando las siguientes condiciones: 95ºC durante 30 segundos, 30 ciclos de 95ºC durante 30 segundos, 60ºC durante 1 minuto y 68ºC durante 2 minutos. Se aplicó una prolongación adicional de 5 minutos a 72ºC.
La ampliación por PCR del gen de transferasa de A. salmonicida se llevó a cabo en 2 reacciones de PCR por separado. La reacción 1 de PCR se llevó a cabo utilizando pares cebadores, como 1USNEW (5' AGCATATGAAAA AATGGTTTGT TTGTTTATTG GGG 3' [SEC. ID. nº: 56] y asls950new (5' GTG ATG GTG GGC GAG GAA CTC GTA CTG 3' [SEC. ID. nº: 37]). Se llevó a cabo una segunda reacción de PCR para incorporar una etiqueta de histidina C-terminal utilizando el producto de PCR de la primera reacción y los cebadores: as1USNEW (5' AGCATATGAAAA AATGGTTTGT TTGTTTATTG GGG 3' [SEC. ID. nº: 38]) y AHLS1001 (5' TTGGATCC GAATTCAT CAATG GTG ATG GTG ATG GTG GGC 3' [SEC. ID. nº: 39]). El producto de PCR de la segunda reacción se purificó y digirió con enzimas de restricción Nde1 y BamHI. 2 \mug de ADN vector pET 12a se digirieron también con las enzimas de restricción Nde1 y BamHI y se trató con fosfatasa. La enzima de restricción tratada con pET12\alpha y el producto de PCR de la reacción 2 se purificaron y se ligaron utilizando el kit de ligadura rápida (Roche, Suiza). La mezcla de ligadura se utilizó para transformar las células TOP10 de E. coli. Los transformantes se colocaron en placas en medio LB con agar-agar que contenía 100 \mug/ml de ampicilina.
El cebador activador T7 (5' TAATACGACTCACTATAG 3' [SEC. ID. nº: 40]) y el cebador terminador T7 (5' CTAGTTATTGCTCAGCGG 3' [SEC. ID. nº: 41]) se utilizaron para verificar las secuencias y la orientación de los genes de transferasa clonados en el vector pET12\alpha. Se realizó el secuenciado de ADN utilizando el kit de secuenciado ABI Prism® BigDye^{TM} Terminators Cycle con 500 ng de ADN plásmido como plantilla y 3,2 pmoles de cebadores iniciadores T7 y terminadores.
El montaje presentado en la Figura 35 se utilizó para transformar la cepa BL21(DE3)pLysS (Novagen) hospedadora bacteriana competente y los transformantes resistentes a ampicilina se seleccionaron y se utilizaron para análisis de expresión.
Expresión de la lípido aciltransferasa recombinante de Aeromonas salmonicida
Se determinó la cuantificación de la actividad enzimática para la lecitina en extractos celulares utilizando el kit de ácido graso no esterificado (NEFA) (Roche, Suiza).
En la Figura 36, BL21(DE3)pLysS que alberga el vector de expresión pet12-AsalGCAT= pSM se cultivó en medio LB + 100 \mug/ml de ampicilina y se incubó con agitación a 37ºC hasta que se alcanza una DO_{600} = 0,6 a 1,0. Los cultivos se indujeron a continuación utilizando IPTG (0,4 mM) y se continuó la incubación durante las 3 horas siguientes. Las muestras se tomaron a las 0 horas, 1, 2 y 3 horas tras la inducción con IPTG. Se determinó la actividad enzimática utilizando el kit NEFA y lecitina como sustrato.
Optimización del cultivo para la producción de más enzimas activas
El BL21(DE3)pLysS que alberga el vector de expresión pet12-AsalGCAT= pSM se cultivó en medio LB + 100 \mug/ml de ampicilina y se incubó con agitación a diferentes temperaturas de cultivo (37ºC, 30ºC y 20ºC). El estado óptimo para la producción de la enzima activa lípido aciltransferasa fue cuando los cultivos se cultivaron a 30ºC como se muestra en la Figura 37.
Purificación parcial de transferasa recombinante de Aeromonas salmonicida
La cepa BL21(DE3)pLysS que alberga el vector de expresión pet12-AsalGCAT= pSM se cultivó a 37ºC y se prepararon extractos celulares en bruto por tratamiento con ultrasonidos. La enzima recombinante se purificó más en los extractos celulares en bruto tratados con ultrasonidos utilizando el kit Ni-NTA spin de Qiagen. Se determinó la actividad de fosfolipasa utilizando el kit NEFA y lecitina como sustrato. Los extractos celulares en bruto de BL21(DE3)pLysS que expresan la transferasa activa se incubaron con la lecitina sustrato y la mezcla de reacción se analizó utilizando cromatografía en capa fina que demuestra la presencia de productos de degradación (véase la Figura 38).
Purificación parcial de transferasa recombinante de Aeromonas salmonicidae
La cepa BL21(DE3)pLysS que alberga el vector de expresión pet12-AsalGCAT= pSM se cultivó a 37ºC y se prepararon extractos celulares en bruto por tratamiento con ultrasonidos. La enzima recombinante se purificó más en los extractos celulares en bruto tratados con ultrasonidos utilizando el kit Ni-NTA spin de Qiagen. Se determinó la actividad de fosfolipasa utilizando el kit NEFA y lecitina como sustrato. (véase la Figura 39).
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Ejemplo 2 Clonación y expresión de la transferasa de Aeromonas hydrophila en E. coli
La Aeromonas hydrophila (ATCC 7965) se adquirió en ATCC y se cultivó durante la noche a 30ºC en medio Luria-Bertani (LB). Las células se centrifugaron y el ADN genómico se aisló utilizando los procedimientos para aislamiento del ADN genómico de la serie del tampón de ADN genómico de Qiagen Ltd. (cat. 19060), proteasa K (cat. 19131) y ARNasa A (cat. 19101) se adquirieron todos en Qiagen Ltd. (Boundary court Gatwick Court, West Sussex, RH10 2AX).
Se utilizó la cepa BL21(DE3)pLysS (Novagen) hospedadora bacteriana para la producción de enzimas recombinantes de Aeromonas. Se utilizaron células competentes de BL21(DE3)pLysS como hospedadoras para la transformación con el vector de expresión pET12\alpha-A.h.GCAT=pSMa. Los transformantes que contienen el plásmido apropiado se cultivaron a 37ºC en medio con agar-agar LB que contenía 100 \mug de ampicilina/ml.
Construcción del vector de expresión pET12\alpha-A.h.GCAT-pSMa
Para todas las ampliaciones de ADN de los genes de transferasa de Aeromonas, se utilizó ADN genómico (0,2 a 1 \mul) como plantilla y pfu ADN polimerasa (2,5 unidades) se utilizó con 10 \mul de 10x tampón pfu, 1 \mul de cada cebador (50 pmoles/\mul), 200 \muMdNTP en un volumen de reacción total de 100 \mul. Las reacciones de PCR se llevaron a cabo en un ciclador térmico programable utilizando las siguientes condiciones: 95ºC durante 30 segundos, 30 ciclos de 95ºC durante 30 segundos, 60ºC durante 1 minuto y 68ºC durante 2 minutos. Se aplicó una prolongación adicional de 5 minutos a 72ºC.
La ampliación por PCR del gen de transferasa de A. hydrophila (ATCC #7965)se llevó a cabo en 2 reacciones de PCR por separado.
La reacción 1 de PCR se llevó a cabo utilizando pares cebadores, como AHUS1 (5' GTCATATGAAAAAATGGTT
TGTGTGTGTTTATTGGGATTGGTC3', SEC. ID. nº: 42 y aHls950 (5' ATGGTGATGGTGGGCGAGGAACTCG
TACTG 3' SEC. ID. nº: 43).
Se llevó a cabo una segunda reacción de PCR para incorporar una etiqueta de histidina C-terminal utilizando el producto de PCR de la primera reacción y los cebadores:
AUS1 (5' GTCATATATGAAAAAATGGTTTGTGTGTTTATTGGGATTGGTC 3' SEC. ID. nº: 44) y AHLS1001 (5' TTGGATCCGAATTCATCAATGGTGATGGTGATGGTGGGC 3' SEC. ID. nº: 57).
El producto de PCR de la segunda reacción se purificó y digirió con enzimas de restricción Nde1 y BamHI. 2 \mug de ADN vector pET 12a se digirieron también con las enzimas de restricción Nde1 y BamHI. 2 Mg del vector pET12\alpha de ADN se digirió también con enzimas de restricción Nde1 y BamHI y se trató con fosfatasa. El pET12\alpha tratado con enzima de restricción y el producto de PCR de la reacción 2 se purificaron y se ligaron utilizando el kit de ligadura rápida (Roche, Suiza). La mezcla de ligadura se utilizó para transformar las células TOP10 de E. coli. Los transformantes se colocaron en placas en medio LB con agar-agar que contenía 100 \mug/ml de ampicilina.
El cebador activador T7 (5' TAATACGACTCACTATAG 3' ) y el cebador terminador T7 (5' CTAGTTATTGCT
CAGCGG 3') se utilizaron para verificar las secuencias y la orientación de los genes de transferasa clonados en el vector pET12\alpha. Se realizó el secuenciado de ADN utilizando el kit de secuenciado ABI Prism® BigDye^{TM} Terminators Cycle con 500 ng de ADN plásmido como plantilla y 3,2 pmoles de cebadores iniciadores T7 y terminadores.
El montaje presentado en la Figura 40 se utilizó para transformar la cepa BL21(DE3)pLysS (Novagen) hospedadora bacteriana competente y los transformantes resistentes a ampicilina se seleccionaron y se utilizaron para análisis de expresión.
Expresión de la transferasa de Aeromonas hydrophila en BL21(DE3)pLysS
La cepa BL21(DE3)pLysS de E. coli que alberga el vector de expresión pET12\alpha -A.h.GCAT= pSMa se cultivó en medio LB + 100 \mug/ml de ampicilina y se incubó con agitación a 37ºC hasta que se alcanza una DO_{600} = 0,6 a 1,0. Los cultivos se indujeron a continuación utilizando IPTG (0,4 mM) y se continuó la incubación durante las 3 horas siguientes. Las muestras se tomaron a las 0 horas, 1, 2 y 3 horas tras la inducción con IPTG. Se determinó la actividad enzimática utilizando el kit NEFA y lecitina como sustrato (Figura 41).
Optimización del cultivo para la producción de más enzimas activas
El BL21(DE3)pLysS que alberga el vector de expresión pET12\alpha -A.h.GCAT= pSMa se cultivó en medio LB + 100 \mug/ml de ampicilina y se incubó con agitación a diferentes temperaturas de cultivo (37ºC, 30ºC y 20ºC). El estado óptimo para la producción de la enzima activa GCAT fue cuando los cultivos se cultivaron a 30ºC como se muestra en la Figura 42.
Purificación parcial de transferasa recombinante de A. hydrophila (GCAT)
La cepa BL21(DE3)pLysS que alberga el vector de expresión pET12\alpha -A.h.GCAT= pSMa se cultivó a 37ºC y se prepararon extractos celulares en bruto por tratamiento con ultrasonidos. La enzima recombinante se purificó más en los extractos celulares en bruto tratados con ultrasonidos utilizando el kit Ni-NTA spin de Qiagen. Se determinó la actividad de fosfolipasa utilizando el kit NEFA y lecitina como sustrato (Figura 43).
Ejemplo 3 Expresión de transferasa de Aeromonas en Bacillus subtilis 163 Construcción del plásmido
Se utilizaron dos vectores de expresión diferentes de Bacillus subtilis (pUB 110 y pBE5) para la expresión heteróloga de los genes de Aeromonas en Bacillus subtilis. El vector pUB110 contiene el activador alfa amilasa mientras que el vector pBE tiene el activador P32 como zona reguladora para la expresión de los genes fusionados de Aeromonas. En pUB110, el primer aminoácido de los genes maduros de GCAT de Aeromonas se fusionaron en el marco con los últimos aminoácidos de la secuencia péptido señal de xilanasa de Bacillus subtilis mediante la secuencia de restricción Nhe1, que crea 2 aminoácidos adicionales enfrente de las proteínas maduras. El pBE5 contiene la fusión de la secuencia señal cgtasa en el punto Nco1 para la secreción de las proteínas recombinantes en el filtrado del cultivo.
Se llevaron a cabo las reacciones PCR para obtener los genes fusibles de Aeromonas en el marco para las secuencias señal de los vectores pUB 110 y pBE5. Se llevaron a cabo las PCR utilizando los siguientes pares de cebador para el gen de A. hydrophila:
Reacción 1 de PCR:
usAHnco1 (5' ATGCCATGGCCGACAGCCGTCCCGCC3', SEC. ID. nº: 46) y 1sAH (5'TTGGATCCGAATTCATCAATGGTGATG3', SEC. ID. nº: 47)
Reacción 2 de PCR:
US-AhnheI (5'TTGCTAGCGCCGACAGCCGTCCCGCC3', SEC. ID. nº: 48) y 1sAH (5'TTGGATCCGAATTCATCAATGGTGATG3, SEC. ID. nº: 49)
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Las PCR se purificaron utilizando los siguientes pares cebadores para el gen de A. salmonicida:
Reacción 3 de PCR:
US-Asnco1 (5'TTGCCATGGCCGACACTCGCCCCGCC3', SEC. ID. nº: 50) y 1sAH (5'TTGGATCCGAATTCATCAATGGTGATG3', SEC. ID. nº: 51)
Reacción 4 de PCR:
US-ASnhe1 (5'TTGCTAGCGCCGACACTCGCCCCGCC3', SEC. ID. nº: 52) y 1sAH (5'TTGGATCCGAATTCATCAATGGTGATG3', SEC. ID. nº: 53).
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Todos los productos de PCR se clonaron en el truncamiento II por PCR (vector TOPO) y se secuenciaron con cebadores de secuenciado complementario y transcrito.
Los clones de las reacciones 1 y 3 de PCR se cortaron con Nco1 y Bam HI y se utilizaron como inserciones para la ligadura al vector pBE5 cortado con Nco1/BamH1/fosfatasa. Los clones de las reacciones 2 y 4 por PCR se cortaron con Nhe1 y Bam H1 y se utilizaron como inserciones para la ligadura al vector pUB que se cortó con Nhe1/BamH1/fosfatasa.
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Expresión de los genes de transferasa de Aeromonas en Bacillus subtilis y caracterización de la actividad enzimática
Las aciltransferasas de las dos especies de Aeromonas se han expresado con éxito en E. coli (resultados anteriores). Se utilizaron montajes de la fusión génica pUB110 y pBE5 de Bacillus para transformar Bacillus subtilis y se seleccionaron los transformantes colocándolos en placas de kanamicina. Los transformantes resistentes a la kanamicina aislados y cultivados en 2\timesYT pueden expresión heteróloga de los genes de Aeromonas en Bacillus. Los filtrados del cultivo presentan actividad de digalactosildiacilglicerol (DGDG) galactolipasa, además de presentar actividades tanto de aciltransferasa como de fosfolipasa. La actividad para digalactosildiacilglicerol (DGDG) se midió después de 60 minutos de incubación del sobrenadante del cultivo con el sustrato, DGDG de harina de trigo (forma que se puede adquirir en Sigma) así como la actividad para con lecitina como se muestra en la Figura 44. El Bacillus produjo la enzima durante la noche (20 a 24 horas) a 48 horas de cultivo en el medio de cultivo como proteína segregada. En algunos casos, la expresión de los genes de Aeromonas se ha demostrado que interfiere con la viabilidad celular y el cultivo en Bacillus y E. coli, es por consiguiente necesario seleccionar minuciosamente las cepas de expresión y optimizar las condiciones de cultivo para asegurar la expresión. Por ejemplo, varias cepas hospedadoras de Bacillus (B.s 163, DB104 y OS 21) se transformaron con los vectores de expresión para comparación de cultivos. B.s163 es transformable con los 2 genes de Aeromonas y puede expresar la proteína activa. DB104 puede transformarse con todos los montajes pero solamente puede expresar la transferasa de A. salmonicida.
Ejemplo 4 Fermentación y purificación de lípido aciltransferasas de Aeromonas producidas en E. coli Fermentaciones de E. coli Microorganismos
En este estudio se utilizaron dos cepas de Escherichia coli, una que contenía una lípido aciltransferasa de Aeromonas hydrophila (Ejemplo 2) y dos que contenían lípido aciltransferasas de Aeromonas salmonicida, (Ejemplo 1).
La cepa de E. coli que contenía el gen de A. hydrophila se denominó DIDK0124 y la cepa de E. coli que contenía el gen de A. salmonicida se denominó DIDK0125. La fermentación con DIDK0124 se denominó HYDRO0303 y la fermentación con DIDK0125 se denominó SAL0302. La proteína purificada a partir de HYDRO025 se denominó REFnº138. La proteína purificada procedente de HYDRO0303 se denominó REFnº135.
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Medio de cultivo y condiciones de cultivo LB-agar-agar
Las placas con LB agar-agar utilizadas para mantener las cepas contenían: 10 g/l de triptona, 5 g/l de extracto de levadura, 5 g/l de NaCl, 15 g/l de agar-agar, 100 mg/l de ampicilina y 35 mg/l de cloranfenicol. Las placas con agar-agar se incubaron a 30ºC.
Matraz en agitación con LB
El medio LB (50 ml por matraz agitado) utilizado para la producción del material del inóculo para los cultivos del biorreactor contenían: 10 g/l de triptona, 5 g/l de extracto de levadura, 5 g/l de NaCl, 100 mg/l de ampicilina y 35 mg/l de cloranfenicol. Los matraces en agitación se inocularon en placas de LB agar-agar y se incubaron a 30ºC y 200 rpm.
Cultivo en biorreactor
Se llevaron a cabo cultivos en el biorreactor en biorreactores de 6 l de construcción propia rellenos con 4 l de medio que contenían: 10 g/l de triptona, 5 g/l de extracto de levadura, 5 g/l de NaCl, 8 g/l de KH_{2}PO_{4}, 0,9 g/l de MgSO_{4}\cdot7H_{2}O, 40 g/l de glucosa monohidratada, 0,4 ml de ADD APT® Foamstop Sin 260 (ADD APT Chemicals AG, Helmond, Holanda), 10 mg/l de (NH_{4})_{2}Fe(SO_{4})_{2}\cdot6H_{2}O, 0,7 mg/l de CuSO_{4}\cdot5H_{2}O, 3 mg/l de ZnSO_{4}\cdot7H_{2}O, 3 mg/l de MnSO_{4}\cdotH_{2}O, 10 mg/l de EDTA, 0,1 mg/l de NiSO_{4}\cdot6H_{2}O, 0,1 mg/l de CoCl_{2}, 0,1 mg/l de H_{3}BO_{4}, 0,1 mg/l de KI, 0,1 mg/l de Na_{2}MoO_{4}\cdot2H_{2}O, 1 g/l de ampicilina y 35 mg/l de cloranfenicol.
Los biorreactores se hicieron funcionar con una cantidad de cultivo LB que asegura el final del cultivo después de aproximadamente 20 horas de cultivo (calculado a partir de la tasa de crecimiento específico máximo de 0,6 h^{-1}, la DO_{600} del matraz en agitación LB y la DO_{600} final en el biorreactor de aproximadamente 20).
Se inoculó SAL0302 con 10 ml de cultivo LB y se inoculó HYDRO0303 con 4 ml de cultivo LB.
Los biorreactores se operaron en las condiciones siguientes: temperatura 30ºC, agitación 800 a 1.000 rpm (dependiendo del experimento), aireación 5 l/min., pH 6,9, pH de referencia 8,75% (p/v) NH_{3}-agua y H_{2}SO_{4} 2 M. La inducción se consiguió por adición de isopropil \beta-D-tiogalactósido hasta una concentración final de 0,6 mM, cuando se produjeron 0,4 moles (HYDRO0303) y 0,7 moles de CO_{2} respectivamente.
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Recolección
Se utilizó el siguiente procedimiento para la recolección y homogeneización de la biomasa:
1)
El caldo de cultivo de la fermentación procedente de las fermentaciones se centrifugó a 5.000 \times g y 4ºC durante 10 minutos, y se descargó el sobrenadante. Se almacenó la biomasa a -20ºC hasta su utilización. Se descongeló la biomasa y se volvió a poner en suspensión en 500 ml de NaH_{2}PO_{4} 20 mM, pH 7,4, NaCl 500 mM, imidazol 10 mM e inhibidor de proteasa completo (exento de EDTA) (Roche, Alemania).
2)
Se homogeneizó la biomasa en suspensión a 2 kbares y 4ºC en un triturador celular de Constant Systems Ltd. (Warwick, UK).
3)
Se eliminaron los residuos celulares por centrifugación a 10.000 \times g y 4ºC durante 30 minutos seguido de recogida del sobrenadante.
4)
Se clarificó más el sobrenadante por centrifugación a 13.700 \times g y 4ºC durante 60 minutos, seguido de recogida del sobrenadante.
5)
Se filtró el sobrenadante a través de filtros Vacu Cap de 0,2 \mum (Pall Life Sciences, UK) y el filtrado se recogió para purificación cromatográfica inmediata.
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Purificación cromatográfica de las transferasas
Se rellenó una columna (2,5 \times 10 cm) con 50 ml de gel Chelating Sepharose ff. y se cargó con sulfato de níquel (según el método descrito por el fabricante, Amersham Biosciences). Se equilibró la columna con 200 ml de NaH_{2}PO_{4} 20 mM, pH 7,4, NaCl 500 mM, imidazol 10 mM. Se aplicaron 400 ml del producto en bruto a la columna a un caudal de 5 ml/min. Se lavó la columna a continuación con NaH_{2}PO_{4} 20 mM, pH 7,4, NaCl 500 mM, imidazol 10 mM hasta que la UV_{280} alcanzó la línea de referencia. La GCAT se eluyó a continuación conn 40 ml de NaH_{2}PO_{4} 20 mM, pH 7,4, NaCl 500 mM e imidazol 500 mM.
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Ejemplo 5 Fermentación y purificación de lípido aciltransferasas de Aeromonas producidas en Bacillus subtilis Fermentaciones
BAC0318-19, BAC0323-24.
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Microorganismos
Los microorganismos utilizados en este estudio se originan a partir de la transformación de una cepa hospedadora de Bacillus subtilis, nº 163 con un plásmido que contiene el gen que codifica la transferasa de Aeromonas salmonicida insertada en el vector pUB110OIS. La expresión del gen se controla mediante un activador de alfa-amilasa, y la secreción de la transferasa se media por la secuencia señal de silanasa de B. subtilis (Ejemplo 3). Las cepas se denominan DIDK0138 (fermentación BAC0318-19) y DIDK0153 (fermentación BAC0323-24).
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Medio de cultivo y condiciones del cultivo Medio de precultivo
Se añadieron a un matraz en agitación (500 ml de volumen total, con tabiques) 100 ml de un medio que contiene:
NaCl
5 g/l
K_{2}HPO_{4}
10 g/l
Harina de soja
20 g/l
Extracto de levadura, BioSpringer 106
20 g/l
Antiespumante, SIN260
5 ml/l
Se ajustó el pH a 7,0 antes de la esterilización en autoclave
Después de la esterilización en autoclave se añadieron 6 ml de Nutriose al 50% (p/p) por matraz. Se añadió kanamicina a una concentración de 50 mg/l después de la esterilización en autoclave.
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Inoculación
Se inoculó un matraz en agitación de precultivo con cultivo congelado directamente a partir de una solución madre en glicerol al 25% (p/v). El matraz en agitación se incubó a 33ºC y 175 rpm durante aproximadamente 16 horas, utilizándose así 50 ml para inocular el fermentador.
Fermentaciones
Las fermentaciones se llevaron a cabo en 6 l en fermentadores de construcción propia.
El medio del lote (3 l) contenía:
Solución saturada con maíz (50% de peso muerto)
40 g/l
Extracto de levadura BioSpringer 153 (50% de peso muerto)
10 g/l
NaCl
5 g/l
CaCl_{2}, 2H_{2}O
0,25 g/l
Mn(NO_{3})_{2}, H_{2}O
0,2 g/l
Antiespumante SIN260
1 m/l
Kanamicina (esterilizada en filtro para el fermentador después de esterilización en autoclave)
\\[2.1mm]{}\hskip0.9cm 50 mg/l
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La alimentación contenía:
Glucosa monohidratada
540 g/kg
MgSO_{4}\cdot7H_{2}O
4,8 g/kg
Antiespumante SIN260
4 ml/kg
Estraco de levadura, Bio Springer 153 (50% de peso muerto) (esterilizado en autoclave por separado)
\\[2.1mm]{}\hskip0.9cm 150 g/kg
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La alimentación en la fermentación BAC0318 y BAC0323 se inició basándose en el CO_{2} acumulado, según las ecuaciones siguientes:
Caudal de alimentación [g/h] = 0, AcCO_{2} < 0,15
Caudal de alimentación [g/h] = 2,85 + t\cdot1,54, AcCO_{2} \geq 0,15 y t<12
Caudal de alimentación [g/h] = 21,3, t>12
t: tiempo (horas) desde el momento en que el CO_{2} (AcCO_{2}) acumulado alcanzó 0,15 moles.
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La alimentación en la fermentación BAC0319 y BAC0324 se inició basándose en el CO_{2} acumulado, según las ecuaciones siguientes:
Caudal de alimentación [g/h] = 0, AcCO_{2} < 0,15
Caudal de alimentación [g/h] = 2,0 + t\cdot1,08, AcCO_{2} \geq 0,15 y t<12
Caudal de alimentación [g/h] = 1,5, t>12
t: tiempo (horas) desde el momento en que el CO_{2} (AcCO_{2}) acumulado alcanzó 0,15 moles.
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El pH se controló a 7,0 añadiendo 12,5% (p/v) de NH_{3}-agua o ácido fosfórico 2 M.
La aireación fue de 3 l/min correspondiente a 1 vvm.
La temperatura fue de 33ºC.
El fermentador se equipó con dos agitadores de hélice Rushton de 8 cm Ø dispuestos a una distancia de 10 cm.
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Recolección
Se eliminó la biomasa por centrifugación a 16.000 \times g durante 10 minutos a temperatura ambiente. El sobrenadante se esterilizó en filtro y el filtrado se utilizó para la purificación y los ensayos de la aplicación.
Ejemplo 6 Eliminación enzimática de las DAG en aceite de palma catalizada por una lípido aciltransferasa de Aeromonas salmonicidae Sumario
Se iniciaron experimentos de glicerólisis enzimática mediante la adición de la solución de glicerol/transferasa al reactor que contenía aceite de palma y glicerol/agua en concentraciones variables. Todas las reacciones se realizaron a 43ºC, utilizando agitación magnética durante 24 horas. Después de la reacción, se analizaron las muestras HPTLC y en algunos experimentos se confirmó el resultado por análisis GC. Las pruebas realizadas demostraron que había una buena correlación entre la concentración en agua y las concentraciones de las DAG y MAG respectivamente: las concentraciones en agua inferiores determinadas dieron la concentración mayor de MAG y la concentración más baja de DAG.
Basándose en las pruebas, puede concluirse que era posible reducir la cantidad de las DAG en aceite de palma mediante una reacción catalizada por transferasa en la que la enzima utilizó las DAG como moléculas donantes y glicerol como molécula receptora, en una reacción de glicerólisis en la que se sintetizaron monoglicéridos. Esto contrastaba con la reacción de glicerólisis con lipasas que hidrolizan triglicérido convencionales en las que la cantidad de DAG aumenta.
Además, puede concluirse que la concentración en agua produce un impacto significativo sobre el rendimiento sintetizado de monoglicéridos y la cantidad de DAG. Se obtuvo la correlación siguiente: concentración en agua baja (<1%) y 5% de glicerol da un rendimiento en MAG aumentado y una concentración disminuida de las DAG. Los resultados obtenidos también demuestran que principalmente el isómero 1,2 del diglicérido tiende a reducir-
se.
Es sabido que los diglicéridos, especialmente los isómeros 1,2 retardan la cristalización de las grasas. Este efecto produce la cristalización posterior de productos grasos como la margarina y las grasas sólidas, lo que favorece la formación de cristales grandes (arenosidad). En determinadas mezclas de grasa se observó que los diglicéridos mejoran la estabilidad de los cristales \beta'. Una reducción pero no una eliminación completa de los diglicéridos en el aceite de palma resultaría por consiguiente preferida. De este modo puede concluirse que una reducción de diglicérido producirá una calidad del aceite mejor y más uniforme; hecho que no debe ser subestimado.
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Introducción
Los problemas referentes a los diglicéridos dependen en alguna medida del tipo de producto, por ejemplo si está en forma de margarina y grasa sólida. Por lo tanto, dependiendo del producto la presencia de diglicéridos tendrá efectos tanto negativos como positivos. Para la producción de margarina, puede utilizarse únicamente el producto graso de estructura cristalina requerida con objeto de obtener consistencia y plasticidad apropiadas. La forma cristalina \beta' es la estructura más requerida, presentando pequeños cristales y una gran capacidad para mantener la fracción líquida. La forma cristalina más estable (forma \beta) resulta indeseable, ya que al tener cristales grandes produce la estructura en grano de la margarina. Según Hernquist y Anjou (1993) y Wahnelt et al. (1991) la presencia de diglicéridos en la grasa retarda la transición del cristal \beta' a \beta. Pero ya que los diglicéridos retardan la transición de \beta' a \beta, también retardan la transición de la forma \alpha a la forma \beta' (Walnet et al., 1991). Por este motivo puede definirse que la presencia de los diglicéridos retarda el proceso total de cristalización. La cristalización lenta produce un impacto crucial sobre la aplicación de la margarina. El efecto de retardar la cristalización en las mezclas de margarina que contienen una parte elevada de aceite de palma consiste en que después del tratamiento convencional el producto puede ser algo blando, lo que produce dificultades de envasado y la cristalización posterior puede conducir a una textura más firme de la deseada (Berger, 1990). A pesar de las ventajas e inconvenientes, puede ser importante encontrar un equilibrio correcto entre la eliminación reducida y total de los diglicéridos.
Se ha descubierto sorprendentemente que es posible reducir la cantidad de diglicérido en el aceite de palma por glicerólisis enzimática del aceite de palma utilizando una lípido aciltransferasa, por ejemplo la GDSx lípido aciltransferasa de Aeromonas salmonicida. Sin pretender ceñirse a la teoría, en este proceso la enzima se añade al aceite de palma junto con una pequeña cantidad de glicerol y la enzima cataliza la reacción siguiente:
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Tras la reacción el excedente de glicerol puede separarse, si se estima necesario, fácilmente de la mezcla de reacción por centrifugación u otros procedimientos.
La ventaja de este proceso es que la cantidad de diglicérido (preferentemente el 1,2 diglicérido) se reduce mediante una reacción de glicerólisis catalizada por una enzima que es específica para el diglicérido sin utilizar el triglicérido como donante para la reacción de transferasa.
Los monoglicéridos productos de la reacción no han de eliminarse de la mezcla de reacción, pero pueden utilizarse de manera ventajosa como un emulsionante eficaz para la producción de productos alimenticios como la margarina y las grasas sólidas. El procedimiento resuelve de este modo dos problemas. Ante todo la cantidad de diglicérido y preferentemente se elimina el 1,2 diglicérido, que produce un impacto negativo sobre las propiedades de cristalización de los triglicéridos. En segundo lugar el producto de la reacción monoglicérido puede utilizarse como un emulsionante eficaz en la producción de productos alimenticios como la margarina y las grasas sólidas.
En una forma de realización, se prefiere eliminar los monoglicéridos producidos (si existen) mediante la reacción con transferasa.
Propiamente, si la reacción con transferasa se ha llevado a cabo en el aceite de palma en bruto, el monoglicérido y/o glicerol y/o los restos de agua (si existen) pueden eliminarse mediante un proceso de desodorización durante el proceso de refino del aceite comestible.
Otra ventaja muy interesante de la utilización de la líquido aciltransferasa es que esta enzima es menos dependiente del contenido de agua en la mezcla de reacción y debido a que esta enzima es una transferasa tiene lugar baja actividad hidrolítica o ninguna, lo que significa que la cantidad de ácidos grasos libres no aumenta de manera significativa.
El bien sabido que el contenido en agua en las reacciones de glicerólisis es muy importante cuando las enzimas lipolíticas como las lipasas se utilizan en este proceso (Kristensen, 2004). Incluso pequeñas cantidades de agua, que son necesarias para la mayoría de las reacciones lipolíticas producirán la formación de una cantidad significativa de ácidos grasos libres. Este problema puede resolverse utilizando la lípido aciltransferasa en la reacción de
glicerólisis.
Otro aspecto es que las lipasas conocidas en la técnica para catalizar la reacción de glicerólisis, utilizan principalmente triglicérido como donante durante la formación del diglicérido en lugar de reducir la cantidad de
diglicérido.
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Materiales
Aceite de palma:
Palmotex, Aarhus United, Dinamarca
Glicerol:
J. T. Baker, (7044)
DIMODAN® P:
Danisco A/S, Dinamarca
Enzima:
Lípido aciltransferasa GCAT de Aeromonas salmonicida
expresada en B. subtilis y fermentada a escala de laboratorio (Transferasa nº 196).
Procedimientos Liofilización de la enzima
Se desalaron las enzimas (columnas de desalado PD-10, Amersham Biosciences) antes de la liofilización. Las enzimas desaladas se mezclaron con glicerol (relación enzima:glicerol 3,5:1). La muestra se liofilizó y se añadió 10% de agua. La muestra contenía aproximadamente 20 U (unidades de fosfolipasa) por gramo.
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Determinación de la actividad de fosfolipasa (ensayo de actividad de fosfolipasa): Sustrato
Se disolvieron 95% de L-\alpha fosfatidilcolina al 0,6% vegetal (Avanti nº 441601), 0,4% de Triton-X 100 (Sigma X-100) y CaCl_{2} 5 mM en tampón HEPES 0,05 M pH 7.
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Procedimiento analítico
Se añadieron 400 \mul de sustrato a un tubo Eppendorf de 1,5 ml y se colocaron en un termomezclador Eppendorf a 37ºC durante 5 minutos. En el tiempo t=0 min, se añadieron 50 \mul de solución enzimática. También se analizó un blanco con agua en lugar de enzima. La muestra se mezcló a 10*100 rpm en un termomezclador Eppendorf a 37ºC durante 10 minutos. En el tiempo t=10 min el tubo Eppendorf se colocó en otro termomezclador a 99ºC durante 10 minutos para interrumpir la reacción.
El ácido graso libre en las muestras se analizó utilizando el kit NEFA C de WAKO GmbH.
Se calculó la actividad enzimática PLU-7 a pH 7 como ácido graso en micromoles producido por minuto en las condiciones de ensayo
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Reacción enzimática
Se hizo reaccionar aceite de palma con la solución de glicerol-enzima según la siguiente receta en las Tablas 1 y 2
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TABLA 1 Experimento I
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TABLA 2 Experimento II
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Se pesó el aceite de palma en un vidrio Wheaton 20 ml y se añadieron glicerol/enzima y agua opcional. La mezcla se colocó en el bloque de calentamiento (bloque de calentamiento Multitherm HP 15 Stheating calentado con agitación diferencial (15 pocillos) controlado por un termostato Thermomodul 40 ST de VARIOMAG) y se hizo reaccionar en las siguientes condiciones:
Temperatura de reacción:
43ºC
Agitación magnética:
650 rpm
Tiempo de reacción:
20 horas
Se inactivó la enzima en la mezcla de reacción a 97,5ºC en 10 min. Después de la reacción la muestra se homogeneizó (Ultra Turrax) durante 20 s. y se tomó una muestra homogénea para análisis adicionales.
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HPTLC
Aplicador: aplicador LINOMAT 5, CAMAG
Placa de HPTLC: 10 \times 10 cm (Merck nº 1.05633)
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La placa se activó antes de utilizar secando en una estufa a 180ºC durante 20 a 30 minutos.
Aplicación: 2,0 \mul de una solución al 2,0% de aceite de palma reaccionado disuelto en cloroformo:metanol (2:1) se aplicó a la placa de HPTLC utilizando el aplicador LINOMAT 5.
Tampón de serie: P-éter:MTBE:ácido acético (50:50:1)
Tiempo de aplicación/elución: 8 minutos.
Fluido de revelado: Cupriacetato al 6% en H_{3}PO_{4} al 16%
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Después de la elución se secó la placa en una estufa a 180ºC durante 10 minutos, se enfrió y se sumergió en el fluido de revelado y a continuación se secó más en 20 minutos a 180ºC. Se evaluó la placa visualmente y se escaneó (ScanWizard 5) directamente.
En el Experimento II los componentes se cuantifican por Adobe photoshop 6,0 y la cantidad de MAG y DAG se calculó a partir de las curvas de calibración de las soluciones patrón de DAG y MAG (véase las Figuras 49 y 50).
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Cromatografía de gases
Cromatógrafo de gases capilar Perkin Elmer 8420 provisto de una columna de sílice fundida WCOT de 12,5 m \times 0,25 mm D.I. \times 0,1 \mum de fenil-metil-silicona al 5% (CP Sil 8 CB de Crompack).
Portador: helio.
Inyeccion: 1,5 \mul con desdoblamiento.
Detector: FID, 385ºC.
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504
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Preparación de la muestra: se disolvieron 50 mg de lípido en 12 ml de heptano:piridina (2:1) que contenía 2 mg/ml del patrón interno heptadecano. Se transfirieron 500 \mul de la muestra a un vial traslúcido. Se añadieron 100 \mul de MSTFA (N-metil-N-trimetilsilil-trifluoroacetamida) y la reacción se incubó durante 15 minutos a 60ºC.
Cálculo: Se determinaron los factores de respuesta para mono-di-triglicéridos, ácidos grasos libres a partir de las mezclas de referencia de estos componentes. Basándose en estos factores de respuesta se calcularon los lípidos en las muestras.
Resultados
Experimento I
El objetivo de este experimento consistió en examinar el impacto de una diglicérido:glicerol aciltransferasa de Aeromonas salmonicida en las DAG en el aceite de palma mediante reacción de glicerólisis. Es sabido que un GCAT puede transferir ácido graso procedente de lecitina al colesterol durante la formación del éster del colesterol y lisolecitina. En este estudio los autores investigaron la posibilidad de la enzima de utilizar las DAG como donante y glicerol como receptor con objeto de reducir la cantidad de las DAG en el aceite de palma y producir monoglicérido.
Es bien conocido en la bibliografía el utilizar enzimas como lipasas para catalizar las reacciones de glicerólisis. En estas reacciones los triglicéridos son el sustrato principal y los mono y diglicéridos son los productos de la reacción. En estos procedimientos la cantidad de diglicéridos aumenta significativamente y la cantidad de diglicéridos producidos está en el nivel o altura de la cantidad de monoglicérido producido (Kristensen, 2004).
Se determinaron cuatro composiciones de la muestra diferentes y se compararon con una referencia de aceite de palma mezclada con glicerol al 5% pero sin enzima y tratada de la misma manera que las muestras. La Figura 47 presenta el resultado del análisis HPTLC de la muestra en la tabla 1.
Los resultados obtenidos a partir de los análisis HPTLC demuestran que la cantidad de las DAG varía según las condiciones de reacción (haciendo referencia a la relación entre GL:H_{2}O). Igual para todas las reacciones fue que los isómeros 1,3 de diglicérido estaban en proporción mayor que los isómeros 1,2-(2,3-) de diglicérido. Esta observación puede confirmarse por la teoría, que dice que la relación de isómero 1,3 a isómero 1,2- (2,3-) en el aceite de palma en bruto es 7:3 (Siew y Ng, 1999; Timms, 2004). Además, analizando el resultado, la placa de HPTLC demuestra que la transferasa reduce con éxito la cantidad de DAG. La reducción puede en alguna medida correlacionarse con la cantidad de MONO sintetizado.
Si se compara el isómero 1,2 con el isómero 1,3 las DAG en la figura 1 parece que las 1,2 DAG se reducen principalmente por la reacción catalizada por enzimas. Esto está de acuerdo con el hecho de que la transferasa presente una especificada preferida por los ácidos grasos en la posición sn2.
En los experimentos realizados se utilizaron diferentes concentraciones de agua en el intervalo entre 0,5 y 5,5%. A partir del resultado parece que la concentración de agua presenta un impacto significativo sobre la cantidad sintetizada de MONO combinada con la cantidad reducida de DAG. En este caso la transferasa nº 196 demuestra que si el sistema contiene baja concentración de agua se forma una concentración de MONO aumentada y se observa la correspondiente cantidad disminuida de DAG. El experimento también investiga si la cantidad de glicerol presenta un efecto sobre el equilibrio en el sistema (Banda 5: 10% de GL:1% de H_{2}O). La transferasa nº 196 demuestra que una concentración mayor de glicerol (que significa también doble dosis de actividad enzimática) la dosis no produce una concentración mayor de MONO.
Preferentemente la presente invención se realiza en un medio con poca agua, es decir menos de aproximadamente 1%.
Una de las ventajas de trabajar con transferasas en lugar de lipasas es que la síntesis de la dosis de MONO no se correlaciona con el aumento excesivo en la concentración de FFA. Este hecho se confirma en el presente experimento. La Figura 1 demuestra que ninguna de las reacciones presentan banda clara de FFA (la banda FFA era de esperar que fuera visible entre 1,3 DAG y TAG).
A partir de este experimento puede resumirse que la concentración óptima de glicerol y agua para la transferasa nº 196 es la siguiente:
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Transferasa nº 196: 5% de GL:0,5% de H_{2}O.
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El procedimiento de la muestra en el análisis HPTLC no incluía la determinación del peso específico, debido a esto no fue posible calcular la concentración de los diferentes componentes en las mezclas de reacción. Debido a esto la observación se basa únicamente en la evaluación visual.
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Resultados de GC
Basándose en los resultados de HPTLC se seleccionó la muestra nº 2 para el análisis de GC. Para hallar si la evaluación visual de las placas de HPTLC se pudo confirmar por análisis cuantitativo de DAG. Antes del análisis se eliminó el glicerol de la muestra por centrifugación y solamente se expuso la fase de lípido al análisis de GC. Los resultados de GC se presentan en la Tabla 3 a continuación.
TABLA 3 Resultado de GC en la reacción seleccionada en el Experimento I
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Analizando el resultado del estudio de GC se encontró que la muestra seleccionada se diferencia de la referencia en un contenido mayor de MONO y un rendimiento inferior de DAG. Esta observación apoya los resultados obtenidos en el análisis HPTLC.
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Conclusión: Experimento I
Haciendo referencia al contenido de monoglicéridos y diglicéridos en el producto de la glicerólisis, los resultados del análisis HPTLC indicaban que existe una correlación entre la concentración de agua y las cantidades de MONO y DAG, respectivamente: la concentración menor de agua, menor de DAG y mayor de MONO.
El análisis por GC confirmó el grado de reducción en DAG. En este experimento la cantidad reducida de recuentos de DAG para el 7,1% de la cantidad total de diglicéridos del aceite de palma (Tabla 4).
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TABLA 4 Grado de reducción de las DAG
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Experimento II
El objetivo de esta parte fue continuar la optimización de la reducción de DAG en el aceite de palma y analizar la glicerólisis catalizada por transferasa utilizando transferasa nº 196. El propósito principalmente consiste en alcanzar una reacción bien equilibrada en la que la cantidad de DAG se ha reducido en el tiempo con aumento de concentración de MONO.
En esta parte del trabajo experimental se analizaron seis composiciones de muestras diferentes y se compararon con una referencia de aceite de palma mezclado con glicerol al 5% (Tabla 2). La referencia se expuso al mismo perfil de calentamiento que las reacciones enzimáticas, lo que hace posible observar y determinar el grado de degradación térmica durante la reducción. La Figura 48 presenta el resultado del análisis HPTLC.
A partir de los resultados en la Figura 48 parece que especialmente la cantidad de MAG es variable. El análisis HPTLC demuestra que en las muestras que contienen 5% de glicerol (bandas: 1 a 3) existe una relación continua entre la concentración de agua y el rendimiento de MAG: la disminución de la cantidad de agua en la mezcla de reacción es seguida del aumento de rendimiento de MAG. La misma tendencia se observa en las reacciones que contienen 10% de glicerol (banda: 5 a 7).
Según la cantidad de diglicéridos, no fue posible diferenciar las muestras basadas únicamente en la evaluación visual de la placa de HPTLC. Por consiguiente, para poder distinguir entre las muestras, se cuantificaron los componentes analizando los materiales patrón con una composición conocida de MAG y DAG. Se escanearon las placas de HPTLC y se manipularon mediante Adobe Photoshop 6.0 y se calcularon más mediante la ayuda de un cálculo macro construido (Microsoft Excel 2000). El análisis cuantitativo de los componentes analizados por HTPLC se presenta en la Tabla 5 a continuación.
TABLA 5
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La investigación apoya la evaluación visual y proporciona una imagen fina del nivel variable de diglicéridos. En los resultados se aprecia que el grado mayor de reducción en la cantidad de DAG se consiguió en la muestra nº 1 (5% de GL:1,5% de H_{2}O). Además se observa que esta muestra también contiene la cantidad mayor de MAG.
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Conclusión: Experimento II
El Experimento II confirmó las observaciones de que una lípido aciltransferasa GCAT de Aeromonas salmonicida podía reducir la cantidad de diglicéridos en el aceite de palma. Para los experimentos con 5% de glicerol se halló una correlacion entre la concentración de agua en la mezcla de reacción y las cantidades de MAG y DAG, respectivamente: la concentración inferior de agua, la inferior de DAG y mayor de MAG.
HPTLC cuantificó el grado de reducción (véase Tabla 5). A partir de los resultados parece que la cantidad reducida de recuentos de DAG para 13,29% de la cantidad total de diglicéridos en el aceite de palma y la cantidad de MONO sintetizado aumentó desde 0,01% (ref.) hasta 0,38% (muestra nº 1).
A partir de este experimento puede resumirse que la concentración óptima de glicerol y agua para la transferasa nº 196 es la siguiente:
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Transferasa nº 196: 5% de GL:1,5% de H_{2}O.
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Comparando estas observaciones con el resultado obtenido en el Experimento I, se confirma que se obtiene una continuidad adecuada en los resultados. La concentración óptima de agua está comprendida supuestamente entre 0 y 1% de H_{2}O dependiendo de la actividad enzimática y del contenido de glicerol.
Basándose en los dos experimentos realizados, se puede extraer la conclusión de que es posible reducir la cantidad de las DAG en el aceite de palma mediante una reacción catalizada por transferasa, en la que la enzima utiliza las DAG como moléculas donantes y glicerol como molécula receptora, en una reacción de glicerólisis en la que se sintetizan monoglicéridos. Esto está en acusado contraste con la reacción de glicerólisis con lipasas que hidrolizan triglicéridos convencionales en la que la cantidad de DAG aumenta debido a la actividad de la hidrólisis parcial de la lipasa que hidroliza triglicéridos.
Basándose en el hecho de que la estructura de diglicéridos es una mezcla de isómeros 1,2 y 1,3 y que la transferasa es específica para la posición sn2, incluso una pequeña reducción en la cantidad de diglicérido tendrá un impacto físico enorme sobre los productos a base de aceite de palma.
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Ejemplo 7 Inmovilización de diacilglicerol:glicerol transferasa (lípido aciltransferasa) de Aeromonas salmonicida
La diacilglicerol:glicerol transferasa se inmoviliza sobre Celite mediante precipitación en acetona. 10 ml de solución enzimática en tampón TEA 20 mM pH 7 se agita lentamente con 0,1 gramo de Celite 535 (de Fluka) durante 2 horas a temperatura ambiente.
Se añaden 50 ml de acetona fría durante la agitación continua.
Se aísla el precipitado por centrifugación a 5.000 g durante 1 minuto.
Se lava 2 veces el precipitado con 20 ml de acetona fría.
Se ensaya el Celite a temperatura ambiente durante aproximadamente 1 hora.
La transferasa inmovilizada se analiza en aceite de palma (véase la tabla a continuación):
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TABLA
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El aceite de palma y el glicerol se calientan a 42ºC. Se añadió transferasa inmovilizada.
La reacción de transferasa continuó a 42ºC durante la agitación suave con un agitador magnético. Se tomaron muestras para análisis después de ½, 1, 3, 6 y 24 horas y se analizaron por HPTLC. La reacción se interrumpió después de 24 horas de tiempo de reacción y se filtró la enzima inmovilizada.
El análisis HPTLC presenta claramente el efecto de diacilglicerol:glicerol inmovilizado de A. salmonicida mediante la formación de monoglicérido y la reducción de diglicérido en aceite de palma.
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<110> Danisco A/S
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<120> Procedimiento
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<130> P021904WO
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<140> PCT/IB2004/004374
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<141> 2004-12-23
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<150> GB0330016.7
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<151> 2003-12-24
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<150> PCT/IB04/00655
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<151> 2004-01-15
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<150> GB0416023.0
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<150> US10/898775
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<151> 2004-07-26
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<160> 70
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<170> PatentIn version 3.3
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<211> 361
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<212> PRT
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<213> Artificial
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<220>
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<223> pfam00567 secuencia de consenso
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<400> 1
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29
30
\newpage
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<210> 2
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 335
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Aeromonas hydrophila
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 2
\vskip1.000000\baselineskip
31
32
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 3
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 336
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<212> PRT
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<213> Aeromonas salmonicida
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 3
\vskip1.000000\baselineskip
33
34
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 4
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 295
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<212> PRT
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<213> Streptomyces coelicolor
\newpage
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<400> 4
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35
36
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<210> 5
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 295
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<212> PRT
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<213> Streptomyces coelicolor
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<400> 5
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37
38
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 6
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 238
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<212> PRT
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<213> Saccharomyces cerevisiae
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<400> 6
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39
40
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<210> 7
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1005
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<212> ADN
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<213> Aeromonas hydrophila
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<400> 7
\vskip1.000000\baselineskip
41
42
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 8
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1011
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
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<213> Aeromonas salmonicida
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<400> 8
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43
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\newpage
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44
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<210> 10
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<211> 888
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<212> ADN
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<213> Streptomyces coelicolor
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46
\newpage
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<210> 11
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 717
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<212> ADN
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<213> Saccharomyces cerevisiae
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<400> 11
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48
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 12
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 347
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<212> PRT
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<213> Ralstonia
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<400> 12
\vskip1.000000\baselineskip
49
50
\newpage
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<210> 13
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1044
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<212> ADN
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<213> Ralstonia
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<400> 13
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52
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<210> 14
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<211> 0
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<212> ADN
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<213> Desconocido
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Sin secuencia
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<400> 14
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Sin secuencia
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<400> 15
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<210> 16
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<212> ADN
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<213> Desconocido
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Sin secuencia
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<400> 16
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<210> 17
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<211> 0
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<212> ADN
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<213> Desconocido
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Sin secuencia
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<400> 17
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<212> ADN
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<213> Desconocido
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<220>
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<223> Sin secuencia
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 18
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<211> 0
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<212> ADN
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<213> Desconocido
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Sin secuencia
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 19
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 20
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<211> 261
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
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<223> proteína hipotética conservada de Streptomyces coelicolor
\newpage
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<400> 20
\vskip1.000000\baselineskip
53
54
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 21
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 786
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
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<213> Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Streptomyces coelicolor hipotética conservada
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\vskip1.000000\baselineskip
55
56
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 22
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 260
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Streptomyces coelicolor hipotética conservada
\newpage
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<400> 22
57
58
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 23
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 783
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Streptomyces coelicolor hipotética conservada
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 23
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip1.000000\baselineskip
59
60
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 24
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 454
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Proteína segregada posible de Streptomyces coelicolor
\newpage
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<400> 24
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\vskip1.000000\baselineskip
61
62
63
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<210> 25
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1365
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<212> ADN
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<213> Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Proteína segregada posible de Streptomyces coelicolor
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 25
\vskip1.000000\baselineskip
64
65
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 26
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 340
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<212> PRT
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<213> Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Proteína segregada posible de Streptomyces coelicolor
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\vskip1.000000\baselineskip
66
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<210> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1023
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<212> ADN
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<213> Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
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<212> PRT
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<213> Artificial
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<220>
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<223> Lipoproteína posible de Streptomyces coelicolor
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70
71
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<212> ADN
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<213> Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Lipoproteína posible de Streptomyces coelicolor
\newpage
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<400> 29
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72
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\vskip0.400000\baselineskip
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<212> PRT
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<213> Streptomyces rimosus
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<400> 30
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73
74
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<210> 31
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<211> 1068
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<212> ADN
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<213> Streptomyces rimosus
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75
76
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\vskip0.400000\baselineskip
<210> 32
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 335
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
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<213> Aeromonas hydrophila
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 32
\vskip1.000000\baselineskip
77
78
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 33
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2016
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
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<213> Aeromonas hydrophila
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 33
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80
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 34
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 336
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Aeromonas salmonicida subsp. Salmonicida
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 34
\vskip1.000000\baselineskip
82
83
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 35
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2022
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Aeromonas salmonicida sibsp. Salmonicida
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 35
\vskip1.000000\baselineskip
84
85
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 36
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 347
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> Constructo de fusión
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<400> 36
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86
87
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<210> 37
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
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<213> Artificial
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
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gtgatggtgg gcgaggaact cgtactg
\hfill
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<212> ADN
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<213> Artificial
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<220>
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<223> cebador 1 USNEW
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\hskip-.1em\dddseqskip
agcatatgaa aaaatggttt gtttgtttat tgggg
\hfill
35
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<211> 39
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<212> ADN
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<213> Artificial
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<220>
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<223> cebador AHLS1001
\vskip1.000000\baselineskip
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\hskip-.1em\dddseqskip
ttggatccga attcatcaat ggtgatggtg atggtgggc
\hfill
39
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<210> 40
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<211> 18
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<212> ADN
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<213> Artificial
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<220>
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<223> promotor T7
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<400> 40
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\hskip-.1em\dddseqskip
taatacgact cactatag
\hfill
18
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<210> 41
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<211> 18
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<212> ADN
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<213> Artificial
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<220>
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<223> T7 cebador terminador
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<400> 41
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ctagttattg ctcagcgg
\hfill
18
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<210> 42
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<211> 41
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<212> ADN
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<213> Artificial
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<220>
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<223> cebador AHUS1
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<400> 42
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\hskip-.1em\dddseqskip
gtcatatgaa aaaatggttt gtgtgtttat tgggattggt c
\hfill
41
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<210> 43
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<211> 30
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<212> ADN
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<213> Artificial
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<220>
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<223> cebador ahls950
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<400> 43
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atggtgatgg tgggcgagga actcgtactg
\hfill
30
\vskip1.000000\baselineskip
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<210> 44
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<211> 41
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<212> ADN
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<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
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<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador AHUS1
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<400> 44
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
gtcatatgaa aaaatggttt gtgtgtttat tgggattggt c
\hfill
41
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 45
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2094
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Aeromonas hydrophila
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 45
\vskip1.000000\baselineskip
89
90
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 46
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 26
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
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<213> Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador usAHncol
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<400> 46
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\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
atgccatggc cgacagccgt cccgcc
\hfill
26
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 47
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
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<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
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\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador lsAH
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<400> 47
\vskip1.000000\baselineskip
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\hskip-.1em\dddseqskip
ttggatccga attcatcaat ggtgatg
\hfill
27
\vskip1.000000\baselineskip
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<210> 48
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 26
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<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador US-AhnheI
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<400> 48
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ttgctagcgc cgacagccgt cccgcc
\hfill
26
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 49
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador lsAH
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 49
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ttggatccga attcatcaat ggtgatg
\hfill
27
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 50
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 26
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<212> ADN
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<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador US-Asncol
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 50
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ttgccatggc cgacactcgc cccgcc
\hfill
26
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 51
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> lsAH
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\vskip0.400000\baselineskip
<400> 51
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ttggatccga attcatcaat ggtgatg
\hfill
27
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 52
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 26
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador US-ASnhe1
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 52
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ttgctagcgc cgacactcgc cccgcc
\hfill
26
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 53
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 27
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador lsAH
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 53
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ttggatccga attcatcaat ggtgatg
\hfill
27
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 54
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1371
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Streptomyces
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 54
\vskip1.000000\baselineskip
91
92
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 55
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 267
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Streptomyces
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 55
93
94
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 56
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 35
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Artificial
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<220>
\vskip0.400000\baselineskip
<223> cebador 1USNEW
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 56
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
agcatatgaa aaaatggttt gtttgtttat tgggg
\hfill
35
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 57
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 39
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> AHLS1001
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 57
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
\hskip-.1em\dddseqskip
ttggatccga attcatcaat ggtgatggtg atggtgggc
\hfill
39
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 58
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 548
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Thermobifida fusca
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 58
\vskip1.000000\baselineskip
95
96
97
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 59
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 3000
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Thermobifida fusca
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 59
\vskip1.000000\baselineskip
98
99
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 60
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 372
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Thermobifida fusca
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 60
\vskip1.000000\baselineskip
100
101
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 61
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 300
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Corynebacterium efficiens
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 61
\vskip1.000000\baselineskip
102
103
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 62
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 3000
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Corynebacterium efficiens
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 62
\vskip1.000000\baselineskip
104
106
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 63
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 284
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Novosphingobium aromaticivorans
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 63
\vskip1.000000\baselineskip
107
108
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 64
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1500
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Novosphingobium aromaticivorans
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 64
\vskip1.000000\baselineskip
109
110
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 65
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 268
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Streptomyces coelicolor
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 65
\vskip1.000000\baselineskip
111
112
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 66
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 2000
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Streptomyces coelicolor
\newpage
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 66
\vskip1.000000\baselineskip
113
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 67
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 269
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Streptomyces avermitilis
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 67
\vskip1.000000\baselineskip
115
116
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 68
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1980
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Streptomyces avermitilis
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 68
\vskip1.000000\baselineskip
117
118
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 69
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 1371
\vskip0.400000\baselineskip
<212> ADN
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Streptomyces
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 69
\vskip1.000000\baselineskip
119
120
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<210> 70
\vskip0.400000\baselineskip
<211> 267
\vskip0.400000\baselineskip
<212> PRT
\vskip0.400000\baselineskip
<213> Streptomyces
\vskip1.000000\baselineskip
\vskip0.400000\baselineskip
<400> 70
\vskip1.000000\baselineskip
121
122

Claims (16)

1. Procedimiento para reducir y/o eliminar el diglicérido de un aceite comestible, que comprende a) mezclar un aceite comestible con un sustrato aceptor de acilo y una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA, en el que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA se caracteriza como una enzima que en un aceite comestible transfiere un grupo acilo desde un diglicérido al glicerol, y en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de CoA comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en el que X es uno o más de entre los restos de aminoácidos siguientes L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.
2. Procedimiento según la reivindicación 1, en el que el diglicérido es un 1,2-diglicérido.
3. Procedimiento según la reivindicación 1 ó 2, en el que la enzima diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende H-309 o comprende un resto de histidina en la posición correspondiente a His-309 en la secuencia de aminoácidos de la enzima lipolítica de Aeromonas hydrophila representada como la SEC. ID. nº: 2 o la SEC. ID. nº: 32.
4. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede obtenerse a partir de un organismo de entre uno o más de los géneros siguientes: Aeromonas, Streptomyces, Saccharomyces, Lactococcus, Mycobacterium, Streptococcus, Lactobacillus, Desulfitobacterium, Bacillus, Campylobacter, Vibrionaceae, Xylella, Sulfolobus, Aspergillus, Schizosaccharomyces, Listeria, Neisseria, Mesorhizobium, Ralstonia, Xanthomonas y Candida.
5. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende una o más de entre las siguientes secuencias de aminoácidos: (i) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 2; (ii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 3; iii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 4; (iv) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 5; (v) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 6; (vi) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 12; (vii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 20; (viii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 22; (ix) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 24; (x) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 26; (xi) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 28; (xii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 30; (xiii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 32; (xiv) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 34; (xv) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 55; (xvi) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 58; (xvii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 60; (xviii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 61; (xix) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 63; (xx) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 65; (xxi) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 67; (xxii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 70 o (xxiii) una secuencia de aminoácidos que presenta el 75% o más de identidad con cualquiera de las secuencias representadas como SEC. ID. nº: 2, SEC. ID. nº: 3, SEC. ID. nº: 4, SEC. ID. nº: 5, SEC. ID. nº: 6, SEC. ID. nº: 12, SEC. ID. nº: 20, SEC. ID. nº: 22, SEC. ID. nº: 24, SEC. ID. nº: 26, SEC. ID. nº: 28, SEC. ID. nº: 30, SEC. ID. nº: 32, SEC. ID. nº: 34, SEC. ID. nº: 55, SEC. ID. nº: 58, SEC. ID. nº: 60, SEC. ID. nº: 61, SEC. ID. nº: 63, SEC. ID. nº: 65, SEC. ID. nº: 67 o SEC. ID. nº: 70.
6. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en el que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende una secuencia de aminoácidos codificada por una o más de las secuencias nucleotídicas siguientes:
(a)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 7;
(b)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 8;
(c)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 9;
(d)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 10;
(e)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 11;
(f)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 13;
(g)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 21;
(h)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 23;
(i)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 25;
(j)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 27;
(k)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 29;
(l)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 31;
(m)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 33;
(n)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 35;
(o)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 54;
(p)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 59;
(q)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 62;
(r)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 64;
(s)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 66;
(t)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 68;
(u)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 69 o
(v)
una secuencia nucleotídica que presenta el 75% o más de identidad con cualquiera de las secuencias representadas como SEC. ID. nº: 7, SEC. ID. nº: 8, SEC. ID. nº: 9, SEC. ID. nº: 10, SEC. ID. nº: 11, SEC. ID. nº: 13, SEC. ID. nº: 21, SEC. ID. nº: 23, SEC. ID. nº: 25, SEC. ID. nº: 27, SEC. ID. nº: 29, SEC. ID. nº: 31, SEC. ID. nº: 33, SEC. ID. nº: 35, SEC. ID. nº: 54, SEC. ID. nº: 59, SEC. ID. nº: 62, SEC. ID. nº: 64, SEC. ID. nº: 66, SEC. ID. nº: 68 o SEC. ID. nº: 69.
7. Procedimiento según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende mezclar el aceite comestible tratado con uno o más de los constituyentes alimenticios para formular un producto alimenticio.
8. Utilización de una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA caracterizada como una enzima que en un aceite comestible transfiere un grupo acilo desde un diglicérido al glicerol, en la preparación de un aceite comestible, para reducir y/o eliminar (preferentemente reducir y/o eliminar selectivamente) diglicérido procedente de dicho aceite comestible, en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de CoA comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en la que X es uno o más de los restos de aminoácido siguientes L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.
9. Utilización de una diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA caracterizada como una enzima que en un aceite comestible transfiere un grupo acilo desde un diglicérido al glicerol, en la preparación de un producto alimenticio que comprende un aceite comestible para mejorar las propiedades de cristalización de dicho producto alimenticio, en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de CoA comprende el motivo de la secuencia de aminoácidos GDSX, en la que X es uno o más de los siguientes restos de aminoácidos L, A, V, I, F, Y, H, Q, T, N, M o S.
10. Utilización según la reivindicación 8 ó 9, en la que la cantidad de diglicérido en el aceite comestible se
reduce.
11. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, en la que el diglicérido es un 1,2-diglicérido.
12. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 11, en la que la enzima diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende H-309 o comprende un resto de histidina en la posición correspondiente a His-309 en la secuencia de aminoácidos de la enzima lipolítica de Aeromona hydrophila representada en la SEC. ID. nº: 2 o en la SEC. ID. nº: 32.
13. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 12, en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA puede obtenerse a partir de un organismo de entre uno o más de los géneros siguientes: Aeromonas, Streptomyces, Saccharomyces, Lactococcus, Mycobacterium, Streptococcus, Lactobacillus, Desulfitobacterium, Bacillus, Campylobacter, Vibrionaceae, Xylella, Sulfolobus, Aspergillus, Schizosaccharomyces, Listeria, Neisseria, Mesorhizobium, Ralstonia, Xanthomonas y Candida.
14. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 13, en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende una o más de las secuencias de aminoácidos siguientes: (i) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 2; (ii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 3; (iii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 4; (iv) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 5; (v) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 6; (vi) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 12; (vii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 20; (viii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 22; (ix) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 24; (x) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 26; (xi) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 28; (xii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 30; (xiii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 32; (xiv) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 34; (xv) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 55; (xvi) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 58; (xvii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 60; (xviii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 61; (xix) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 63; (xx) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 65; (xxi) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 67; (xxii) la secuencia de aminoácidos representada como SEC. ID. nº: 70 o (xxiii) una secuencia de aminoácidos que presenta el 75% o más de identidad con cualquiera de las secuencias representadas como SEC. ID. nº: 2, SEC. ID. nº: 3, SEC. ID. nº: 4, SEC. ID. nº: 5, SEC. ID. nº: 6, SEC. ID. nº: 12, SEC. ID. nº: 20, SEC. ID. nº: 22, SEC. ID. nº: 24, SEC. ID. nº: 26, SEC. ID. nº: 28, SEC. ID. nº: 30, SEC. ID. nº: 32, SEC. ID. nº: 34, SEC. ID. nº: 55, SEC. ID. nº: 58, SEC. ID. nº: 60, SEC. ID. nº: 61, SEC. ID. nº: 63, SEC. ID. nº: 65, SEC. ID. nº: 67 o SEC. ID. nº: 70.
15. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 14, en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA comprende una secuencia de aminoácidos codificada por una o más de las secuencias nucleotídicas siguientes:
(a)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 7;
(b)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 8;
(c)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 9;
(d)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 10;
(e)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 11;
(f)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 13;
(g)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 21;
(h)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 23;
(i)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 25;
(j)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 27;
(k)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 29;
(l)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 31;
(m)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 33;
(n)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 35;
(o)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 54;
(p)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 59;
(q)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 62;
(r)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 64;
(s)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 66;
(t)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 68;
(u)
la secuencia nucleotídica representada en la SEC. ID. nº: 69 o
(v)
una secuencia nucleotídica que presenta el 75% o más de identidad con cualquiera de las secuencias representadas como SEC. ID. nº: 7, SEC. ID. nº: 8, SEC. ID. nº: 9, SEC. ID. nº: 10, SEC. ID. nº: 11, SEC. ID. nº: 13, SEC. ID. nº: 21, SEC. ID. nº: 23, SEC. ID. nº: 25, SEC. ID. nº: 27, SEC. ID. nº: 29, SEC. ID. nº: 31, SEC. ID. nº: 33, SEC. ID. nº: 35, SEC. ID. nº: 54, SEC. ID. nº: 59, SEC. ID. nº: 62, SEC. ID. nº: 64, SEC. ID. nº: 66, SEC. ID. nº: 68 o SEC. ID. nº: 69.
16. Utilización según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 15, en la que la diglicérido:glicerol aciltransferasa independiente de ácido graso CoA se utiliza en combinación con un inhibidor de cristalización.
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