Glicósidos
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Glicósidos
• Nombre general para un aglicón unido covalentemente a un residuo glicosilo.
• En plantas: acumulación, almacenamiento y transporte de substancias hidrofóbicas.
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Glicósidos cianogénicos: Precursores de aroma:
Glucósidos de flavonoides:
Movimiento de hojas:
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Aplicación industrial de glicósidos
Residuos glicosilo conectado a:Residuos glicosilo conectado a:
• Cadenas alquilo largas: propiedades surfactantes y emulsificantes; aplicación en detergentes y cosméticos.
• Cadenas alquilo insaturadas (ej. terpenos): actividad antimicrobiana y antifúngica.
• Péptidos y esteroides: formulaciones antitumorales y drogas para enfermedades cardiacas, respectivamente.
• Glicósidos de aroma y sabor: compuestos controladores de la liberación de aroma y sabor en alimentos.
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Preparación de glicósidos.
• Buenos rendimientos.• Necesidad de pasos de protección y
desprotección de los sustratos y productos.• Uso de catalizadores y solventes tóxicos.• Excepción: síntesis de Fischer, pero sólo
aplicable a un rango limitado de aglicones.
Síntesis química:
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Preparación de glicósidos.Síntesis enzimática:
• Transferencia selectiva de un residuo glicosilo de un intermediario activado a un aglicón.
• Síntesis en bioreactores sólo posible con un sistema de regeneración de nucleótidos glicosilados.
• Su alta selectividad las hace inflexibles en su aplicación.
• Generalmente utilizadas en las reacciones de glicosilación.
• Función natural: hidrólisis de glucósidos.
• En 1914, Bourquelot demostró que es posible usar -glicosidasa en reacciones de glicosilación.
Glicosil-transferasas Glicosil-hidrolasas
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Preparación de glicósidos.Síntesis enzimática:
• Generalmente no disponibles comercialmente o muy caras.
• Alta especificidad hacia sustrato y aglicón.
• Sustratos: oligosacáridos, nucleótidos difosfato glicosilados.
• Se sabe poco de su estabilidad.
• Muy disponibles, baratas.
• Baja especificidad hacia el aceptor de residuos glicosilo.
• Sustratos: mono y disacáridos, alquil y aril glicósidos.
• Generalmente estables, algunas especies termoestables están disponibles comercialmente.
Glicosil-transferasas Glicosil-hidrolasas
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Síntesis de glicósidos con glicosidasas:
• Control cinético.• Mayores rendimientos en
tiempos cortos de reacción.• Algunas veces, los
donadores de residuos glicosilo, son caros.
• Control temodinámico.• Menores rendimientos de
reacción.• Monosacáridos como
donadores de residuos glicosilo.
Transglicosilación: Hidrólisis inversa:
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O+
O+ O+
Aqueous phase
Organic solvent
E
H2OAOH
OA OH
Gly-O-RROH
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Selección del sustrato
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Selección de la enzima.
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Selección de la enzima.
- glucosidasa- glucosidasa-amilasa-amilasa-galactosidasa
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Reactores para glicosilación.• La mayor parte de los estudios enfocados a
reacciones de hidrólisis.
• Najakima et al.: producción de -thujaplicin 2-O--D-glucósido con UDP-glucosil transferasa libre en un reactor de tanque agitado con membrana:
0.11 mg/g de enzima h en cuatro “batches” sin pérdida de actividad
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Reactores para glicosilación.
• Yi et al.: reactor de tanque agitado con -glucosidasa inmovilizada para la producción de hexyl glucósido.
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Purificación de glicósidos.
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Glicosidasas en reacciones de transglicosilación.
Necesidades:
Hidrolasas con mayor relación
transferencia/hidrólisis para la obtención de altos rendimientos de
síntesis.
Uso de enzimas termoestables (las altas temperaturas
permiten una mayor concentración de
sustrato y evitan la contaminación).
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En varios estudios se han reportado rendimientos máximos de 40-42% para la
síntesis de oligosacáridos a partir de lactosa con -glicosidasa.
Objetivo: aumentar el rendimiento de oligosacáridos a partir de lactosa de la -glicosidasa hipertermoestable de P. furiusus por ingeniería de proteínas en el sitio activo.
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Familia 1 de las glicosil-hidrolasas.
-glicosidasas, 6-fosfo--glicosidasas.
• Hidrólisis con retención de la configuración del carbono anomérico.
-glucosidasa de P. furiusus:
• Homotetrámero
• Monómero: barril ()8
• Subunidades de 58KDa;
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-glucosidasa de P.furiusus: Cel B
• Hidrólisis de -glucósidos (100%)
• Actividad de -galactosidasa (61%)
• Actividad manosidasa (9.5%)
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Los parámetros cinéticos para la hidrólisis de pNp-glu (0.028-6.0 mM) se determinaron con la medición del incremento de A 405 nm por la liberación de p-nitrofenol (80°C/pH 5).
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