Producción de una endopoligalacturonasa de Saccharomyces bayanus para su aplicación en la elaboración del zumo de arándanos

Abstract

[ES] Los tratamientos enzimáticos pectinolíticos son ampliamente utilizados en las industrias agroalimentarias, que hacen uso de preparados comerciales procedentes de cultivos de hongos filamentosos que contienen una gran diversidad de actividades adicionales. Sin embargo, es posible utilizar, con algunas ventajas, extractos de levadura con elevada actividad pectinasa. En este trabajo hemos caracterizado la actividad endopoligalacturonasa de la cepa de Saccharomyces bayanus CECT 1926 y de tres nuevas cepas desarrolladas a partir de ésta por evolución genómica (1926-12T, 1926-TP6, 1926-12T4PO) y que sobreexpresan el gen PGU1 que codifica para una endopoligalacturonasa. El aumento de la actividad enzimática es de unas 23 veces cuando el promotor empleado es el del gen PGK1, y llega a aumentar hasta 30 veces en el caso de utilizar el promotor del gen TDH3. Asimismo, hemos comparado el efecto de la actividad pectinolítica procedente de S. bayanus frente a la del preparado comercial multienzimático Viscozyme que procede de Aspergillus aculeatus, estudiando su influencia sobre los parámetros físico-químicos y las propiedades funcionales de un homogeneizado de arándanos. El tratamiento mediante Viscozyme es más efectivo en la reducción de la viscosidad del zumo resultante que el extracto enzimático procedente de S. bayanus. Sin embargo, éste resulta más eficaz en la preservación del color y de la capacidad antioxidante del zumo obtenido. En términos globales, los resultados de este estudio preliminar avalan la hipótesis de la utilización de extractos de cultivos de levaduras como una alternativa a los tratamientos enzimáticos actualmente utilizados en las industrias de producción de zumos, presentando como ventajas una acción enzimática más dirigida y una mayor preservación del contenido de compuestos bioactivos.

[EN] Pectinolytic enzymatic treatments are widely used in the agro-food industries, which use commercial preparations obtained from cultures of filamentous fungi containing a wide variety of additional activities. However, it is possible to use, with certain advantages, yeast extracts that contain high pectinase activity. In this paper we have characterized the endopolygalacturonase activity of the strain Saccharomyces bayanus CECT 1926 and that of three new strains which were developed from the former by means of genomic evolution (1926-12T, 1926-TP6, 1926-12T4PO), which overexpress the PGU1 gene that codes for an endopolygalacturonase. The increase of the enzymatic activity is around 23 fold when using the PGK1 promoter and rises up to 30 fold when the promoter used comes from the TDH3 gene. Additionally, we have compared the effects of the pectinolytic activity obtained from S. bayanus with that of the multienzymatic commercial preparation Viscozyme, obtained from Aspergillus aculeatus, by analyzing their influence on the physico-chemical parameters and the functional properties of homogenised blueberries. The use of Viscozyme is more effective at reducing the resulting juice’s viscosity than the enzymatic extract obtained from S. bayanus. However, the latter is more effective at preserving the colour and the antioxidant capacity of the resulting juice. In global terms, the results of this preliminary study endorse the hypothesis that extracts obtained from cultures of yeasts may be an alternative to the current enzymatic treatments used in the juicemaking industries, offering the advantages of a more directed enzymatic action and a better preservation of the bioactive compounds’ content.

[CA] Els tractaments enzimàtics pectinolíticts són àmpliament utilitzats en les indústries agroalimentàries, que fan ús de preparats comercials procedents de cultius de fongs filamentosos que contenen una gran diversitat d'activitats addicionals. No obstant això, és possible utilitzar, amb alguns avantatges, extractes de rent amb elevada activitat pectinasa. En este treball hem caracteritzat l'activitat endopoligalacturonasa del cep de Saccharomyces bayanus CECT 1926 i de tres nous ceps desenvolupades a partir d'esta per evolució genòmica (1926-12T, 1926-TP6, 1926-12T4PO) i que sobreexpressen el gen PGU1 que codifica per a una endopoligalacturonasa. L'augment de l'activitat enzimàtica és d'unes 23 vegades quan el promotor emprat és el del gen PGK1, i arriba a augmentar fins a 30 vegades en el cas d'utilitzar el promotor del gen TDH3. Així mateix, hem comparat l'efecte de l'activitat pectinolítica procedent de S. bayanus enfront de la del preparat comercial multienzimàtic Viscozyme que procedix d'Aspergillus aculeatus, estudiant la seua influència sobre els paràmetres fisicoquímics i les propietats funcionals d'un homogeneïtzat de nabius. El tractament per mitjà de Viscozyme es més efectiu en la reducció de la viscositat del suc resultant que l'extracte enzimàtic procedent de S. bayanus. No obstant això, este resulta més eficaç en la preservació del color i de la capacitat antioxidant del suc obtingut. En termes globals, els resultats d'este estudi preliminar avalen la hipòtesi de la utilització d'extractes de cultius de rents com una alternativa als tractaments enzimàtics actualment utilitzats en les indústries de producció de sucs, presentant com a avantatges una acció enzimàtica més dirigida i una major preservació del contingut de compostos bioactius.