Obtención de un método enzimático para la producción de xilitol con una enzima oxido reductasa de origen no microbiano

Abstract

intake is currently availed for used as a substitute for sucrose, besides is a sweetener that provides benefits to human health, primarily on teeth (does not cause caries) and is a not fermentable sugar or leaves bitter taste. Xylitol production is performed by expensive chemical processes where xylose (hemicellulose derived from sugar residues) is the best carbon source and transformed into xylitol by a costly process of catalytic hydrogenation at high pressures and temperatures. Nowadays, studies are focusing on find economic alternatives for the production of xylitol such as microbial fermentation. The fermentative process is known for being economical but has some disadvantages such as the generation of harmful by-products to the growth of microorganisms, among others. Some microorganisms produce xylitol as an intermediate during xylose metabolism, since there is necessary to transform the xylose to xylitol enzymes in the microbial metabolism, it is assumed that by using an enzyme with similar characteristics in the peptide conformation although of different origin generate the same product. This work presents the results of a survey made in order to demonstrate that nonmicrobial enzyme obtained in vitro easily from bovine crystalline transformed xylose to xylitol; in addition, the optimum process conditions of the enzyme during production of xylitol as pH and temperature optima were obtained with an enzymatic method of low cost and reduced production times.

con un menor aporte calórico, es utilizado en la actualidad como sustituto de la sacarosa, además de ser un edulcorante que aporta beneficios para la salud humana primordialmente en los dientes pues al ser un azúcar no fermentable no causa caries y no deja sabor amargo. Sin embargo, a pesar de este beneficio la producción no alcanza a satisfacer la demanda de este edulcorante tanto a nivel nacional como internacional. La producción de xilitol se realiza mediante procesos químicos costosos donde la xilosa (azúcar derivado de los residuos hemicelulósicos) es la mejor fuente de carbono y se transforma en xilitol por medio de un costoso proceso de hidrogenación catalítica a grandes presiones y temperaturas. Actualmente, los estudios se enfocan en encontrar alternativas económicas para la producción de xilitol como por ejemplo la fermentación microbiana. El proceso fermentativo destaca por ser económico pero con algunas desventajas como la generación de subproductos dañinos al crecimiento de los microorganismos, principalmente furfuraldehídos, alcoholes y algunos ácidos débiles, de aquí la importancia de generar nuevas alternativas de producción. Se considera que algunos microrganismos producen xilitol como un producto intermedio durante el metabolismo de la xilosa, dado que en el metabolismo microbiano existen las enzimas necesarias para transformar la xilosa a xilitol, se asume que al utilizar una enzima con características similares en su conformación peptídica aunque de origen distinto generará el mismo producto. El presente proyecto demostró que una enzima de origen distinto al microbiano de fácil obtención in vitro como la enzima oxido reductasa de origen bovino, transformó la xilosa en xilitol; así mismo se establecieron las condiciones óptimas de proceso de la enzima durante la producción de xilitol como pH y temperatura óptimos con lo cual se propone un método enzimático de bajo costo con tiempos de producción reducidos.