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ELIMINACIÓN DE MICOTOXINAS POR DESTOXIFICACIÓN ENZIMÁTICA

Jog Raj 1, Manuel Ferrer 2, David Almendral 2, Cristina Coscolín 2, Marco Distaso 3,4, Peter N. Golyshin 3,4, Jose L. Gonzalez-Alfonso 2, Francisco J. Plou 2, Hunor Farkaš 1, Jasna Bošnjak-Neumüller 1and Marko Vasiljevic 1 1 PATENT CO, DOO., Mišicevo, Serbia. 2 CSIC, Instituto de Catálisis, Departamento de Biocatálisis Aplicada, Madrid, España. 3 Facultad de Ciencias Naturales, Universidad de Bangor, Bangor, Reino Unido. 4 Centro de Biotecnología Ambiental, Universidad de Bangor, Bangor, Reino Unido. Autor correspondiente: jog.raj@patent-co.com Referencia: Página 128, WMF meets Asia, Jan 13-15, 2020, Bangkok, Tailandia

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Estudio OBJETIVO Las micotoxinas son el mayor desafío para los productores de piensos, siendo necesario realizar un control y una corrección regulares. Las micotoxinas se pueden combatir mediante varios métodos, pero las enzimas y los microbios para desactivar las micotoxinas se están popularizando cada vez más. En efecto, a diferencia de muchos otros métodos, las enzimas pueden dirigirse a esas toxinas y eliminarlas de manera precisa. De este modo, no se producirán productos secundarios desconocidos o no intencionados que puedan resultar tan peligrosos como la toxina original. Sin embargo, las enzimas capaces de degradar micotoxinas como la toxina T-2 son raras. En un escenario ideal, el campo de la ingeniería de enzimas y el descubrimiento de enzimas con técnicas de genómica y metagenómica guiarían la ingeniería e identificación de tales enzimas capaces de degradar eficientemente las micotoxinas. En este sentido, la estructura de la toxina T-2 contiene grupos de epóxido y éster y, por lo tanto, puede ser potencialmente degradada por epoxidasas y éster hidrolasas de la superfamilia estructural de α/β. En este estudio, se ha evaluado la capacidad de las éster hidrolasas de múltiples orígenes taxonómicos y ambientales para degradar la toxina T-2. Se presentan los primeros ejemplos de tales enzimas capaces de degradar esta toxina a través de diferentes modos de acción.

MATERIALES Y MÉTODOS Un gran conjunto de éster hidrolasas, identificadas mediante la aplicación de la genómica y la metagenómica y de origen taxonómico y ambiental múltiple, se sometieron a prueba para determinar su capacidad de degradar la toxina T-2. La degradación se evaluó mediante LC-MS/MS. Siguiendo este procedimiento, se encontraron tres enzimas, aisladas de comunidades microbianas ya sea de una muestra de suelo y sedimentos marinos, capaces de degradar la toxina T-2. Se realizaron pruebas a escala para validar los resultados. Para ello, a los tubos que contenían 2 ppm de toxina se les añadió 500μl de una solución madre de enzimas y 9,5 ml de solución tampón y las mezclas se incubaron a 37°C durante una hora. Las muestras se analizaron mediante cromatografía líquida acoplada a espectrometría de masas (LC-MS/MS) para detectar la desaparición de la toxina T-2.

RESULTADOS

Las pruebas de degradación confirmaron que dos de las 145 éster hidrolasas evaluadas eran capaces de transformar eficientemente la toxina T-2 en las condiciones de nuestro ensayo. Según lo detectado mediante LC-MS/MS, ambas degradan la T-2 al actuar sobre una parte específica de la toxina. Una tercera enzima era capaz de degradar la T-2, pero en menor medida en comparación con las dos enzimas anteriores. Curiosamente, esta hidrolasa degrada la toxina T-2 al actuar sobre una parte de la molécula distinta a la de las enzimas anteriores.

Muestra

T2 (2ppm)-Degradación(%)

Éster hidrolasa 1

100

Éster hidrolasa 2

100

Éster hidrolasa 3

12,3

Aunque aún hay que investigar las enzimas para la aplicación prevista, los datos preliminares sugieren su potencial para la eliminación de micotoxinas.

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Eliminación de micotoxinas por detoxificación enzimática  

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