Enzimas fúngicas para aplicaciones industriales
Las enzimas son proteínas con actividad biocatalítica que pueden acelerar la velocidad de distintas reacciones químicas con una especificidad de sustrato extrema. Con la llegada de la ingeniería genética, ya es posible producir enzimas a gran escala y adaptadas a las aplicaciones industriales. Dado que son más ecológicas que los reactivos químicos, las enzimas y en especial las hidrolasas se están utilizando cada vez más en varios sectores de la industria. Las oxidorreductasas son otra familia enzimática que ha recibido mucha atención de unos años a esta parte por su capacidad para catalizar la transferencia de electrones entre diferentes sustratos en reacciones rédox. No obstante, la penetración de las enzimas rédox en la industria es muy baja, principalmente porque algunas de las más prometedoras se han descubierto hace poco tiempo. En la naturaleza, varios hongos como los basidiomicetos —que degradan la lignocelulosa— contienen enzimas peroxidasas que les ayudan a atacar la biomasa vegetal y son los responsables del reciclaje natural de la mayor parte del carbono en los ecosistemas terrestres. Representan una fuente potencial de oxidorreductasas de interés industrial que fueron objeto de estudio en el proyecto financiado con fondos europeos «Novel and more robust fungal peroxidases as industrial biocatalysts» (PEROXICATS), siendo su objetivo último suministrar a la industria de la UE nuevos y potentes biocatalizadores con propiedades diversas y similares a la peroxidasa. En ese contexto, los investigadores cribaron una serie de cultivos fúngicos procedentes de hábitats particulares/extremos para obtener enzimas con actividad oxidorreductasa. Se hizo una búsqueda «in silico» de genomas fúngicos secuenciados recientemente y se descubrieron familias nuevas de enzimas oxidorreductasas cuyos candidatos más prometedores fueron evaluados posteriormente en relación con su actividad catalítica después de la expresión heteróloga. Realizando un análisis estructura-función, los investigadores consiguieron mejorar adicionalmente el rendimiento de las enzimas (sus propiedades operativas y catalíticas) mediante bien un diseño racional o una evolución dirigida. Se caracterizaron numerosas reacciones de biotransformación catalizadas por las enzimas recién identificadas, lo que demuestra su potencial de utilización en los sectores químico o farmacéutico. La incorporación de los biocatalizadores de PEROXICATS a varios procesos industriales supondrá un abaratamiento de costes y permitirá transformaciones biotecnológicas menos dañinas para el medio ambiente. La evaluación de esas enzimas candidatas en aplicaciones a media y gran escala está actualmente en marcha en el marco del proyecto sucesor, también financiado con fondos europeos, INDOX.
Palabras clave
Enzimas fúngicas, actividad biocatalítica, oxidorreductasas, peroxidasas fúngicas, hemo-peroxidasas, biocatalizadores industriales, biotransformación
