ANTECEDENTES
ANTECEDENTES
El deoxinivalenol (DON), una micotoxina producida por el hongo Fusarium graminearum, es un contaminante habitual de las cosechas, impactando negativamente en el crecimiento de las plantas y el rendimiento de las cosechas.
Su presencia en los alimentos y piensos supone un grave riesgo para la salud humana y animal1.
La toxicidad del DON se relación con el grupo hidroxilo en el átomo C-3 que puede existir en dos configuraciones:
- ⇰ Configuración S (DON)
- ⇰ Configuración R (3-epi-DON)
Los estudios han demostrado que 3-epi-DON es al menos 50 veces menos tóxico que el DON2.
La conversión de DON a 3-epi-DON, que requiere la formación de 3-acetil-DON, está catalizada por dos clases de enzimas3:
- ⇰ Deshidrogenasas dependientes de PQQ (DHs)
- ⇰ Aldo-ceto reductasas dependientes de NADPH (AKRs)
OBJETIVO
OBJETIVO
El objetivo de este estudio fue identificar y desarrollar dos biocatalizadores robustos y eficientes con las características industriales requeridas para desactivar el DON en piensos para alimentación animal.
MATERIALES & MÉTODOS
MATERIALES & MÉTODOS
El estudio se llevó a cabo en tres fases:
- 1. Descubrimiento de nuevas DH dependientes de PQQ y AKR dependientes de NADPH.
- 2. Clonación, expresión y purificación de las nuevas DHs y AKRs identificadas.
- 3. Caracterización enzimática, optimización de reacciones e ingeniería.
RESULTADOS & CONCLUSIONES
RESULTADOS & CONCLUSIONES
Como resultado de este estudio, se concluyó que:
- ⇰ La epimerización de DON puede ser una solución para la descontaminación de alimentos y piensos. Sin embargo, es necesario optimizar las condiciones de reacción.
- ⇰ Este procedimiento permitió la identificación de 13 nuevas secuencias (DHs y AKRs).
- ⇰ La separación analítica de los epímeros (DON y 3-epi-DON) puede ser un reto.
Teniendo en cuenta estos resultados, en el futuro será importante determinar si:
- ⇰ Las enzimas DHs y AKRs identificadas funcionan de forma óptima en las condiciones industriales requeridas.
- ⇰ Es posible mejorar la estabilidad con ingeniería racional o semirracional.
Autores
Valeria Della Gala1, Jog Raj2, Hunor Farkaš2, Marko Vasiljević2 y Ditte Hededam Welner1
1The Novo Nordisk Foundation Center for Biosustainability, Universidad Técnica de Dinamarca
2PATENT CO, DOO., Mišićevo, Serbia
ENZYNOV’2 Conference on Enzymatic Biocatalysis For Industry – Unleashing the power of Enzymes and Biocatalysis for industrial applications. Enzyme production challenges, Sustainability, innovations, and industrial applications. October 26-27, 2023. Biocitech, París-Romainville, Francia.
1. Kamle, M., et al. Deoxynivalenol: An Overview on Occurrence, Chemistry, Biosynthesis, Health Effects and Its Detection, Management, and Control Strategies in Food and Feed. Microbiol. Res. 13, 292-314 (2022).
2. He, J. W., et al. Toxicology of 3-epi-deoxynivalenol, a deoxynivalenol transformation product by Devosia mutans 17-2-E-8, Food and Chemical Toxicology, 84, 250-259 (2015).
3. Hassan, Y.I., et al. The enzymatic epimerization of deoxynivalenol by Devosia mutans proceeds through the formation of 3-keto-DON intermediate. Sci Rep, 7, 6929 (2017).
Prevención de micotoxicosis