Actividad fitasa de lactobacillus plantarum CRL 1964

Abstract

El ácido fítico (AF) es una molécula cargada con 6 grupos fosfatos ligados a un anillo central mio-inositol que constituye 1-4% del peso de los granos de cereales y seudocereales, representando la mayor forma de almacenamiento de fósforo. Esta molécula es un factor antinutricional por ser quelante de cationes, minerales y proteínas, con lo que forma complejos insolubles y disminuye su biodisponibilidad. El AF puede ser hidrolizado por fosfatasas o fitasas, produciendo mio-inositol (penta- a mono-fosfatos) y fosfato libre. La fermentación por bacterias lácticas (BL) seleccionadas pueden modificar la composición fisicoquímica y funcional de sustratos vegetales alterando la relación de componentes anti-nutritivos/nutritivos. En estudios previos, {Lactobacillus(L.) plantarum} CRL 1964, fue seleccionada entre 73 cepas de BL aisladas de quinoa y amaranto, por presentar la mayor actividad fitasa asociada a crecimiento óptimo en medio de cultivo. En base a lo expuesto, el objetivo de este trabajo fue caracterizar la producción y actividad fitasa de {L. plantarum} CRL 1964.La producción de fitasa por la cepa CRL 1964 fue evaluada en diferentes condiciones nutricionales (fuentes de carbono y fosforo) y parámetros físicos como el pH (pH libre y controlado 5.5). Las condiciones óptimas de pH y temperatura para la actividad enzimática, como la estabilidad frente a estos parámetros también fueron evaluadas. Finalmente, la actividad enzimática fue determinada en presencia de diferentes efectores (Zn2+, Ca^2+, Ni^2+, Cd^2+, Co^2+, Cu^2+, Fe^2+, Mg^2+, Mn^2+,NaF, o-fenantrolina, EDTA, H2O2, SDS, DTT, PMSF, urea y ácido ascórbico).La presencia de fitato en el medio de cultivo indujo (45%) la producción de la enzima y esta producción no es reprimida por la concentración de fosforo del medio. Respecto a la fuente de carbono, en los cultivos con maltosa ó rafinosa se observó un incremento (20-23%) de la producción de la enzima. Las condiciones de pH del cultivo modificaron los tiempos de producción enzimática. La producción máxima de la enzima se produjo al comienzo de la fase estacionaria de crecimiento (8h) en condiciones de pH libre, mientras que a pH controlado la producción se adelantó 2 h y fue 26% mayor respecto a pH libre. La enzima fitasa mostró pH óptimo de 4.5 y temperatura óptima de 55°C. Respecto a la estabilidad térmica de la enzima, mantiene 100% su actividad hasta los 60ºC. Entre los efectores evaluados, los agentes desnaturalizantes de enlaces disulfuro, agentes oxidantes y metales pesados inhibieron la actividad; y EDTA, Co2+ y ácido ascórbico la estimularon. Estos resultados proponen a la fitasa {L. plantarum} CRL 1964 con potencial para incluirse a escala industrial en el procesamiento de productosa base de cereales o seudocereales para incrementar su biodisponibilidad de minerales y mejorar su calidad nutricional.