Cutinasas
Les cutinasas (EC 3.1.1.74) són enzimes serina esterasas que formen part de la família de les α/β-hidrolasas. Conten en una tríade catalítica composta per serina, histidina i àcit aspártico. La cutinasa va ser identificada per primera volta en la década de 1960 i caracterisada en els primers anys de la década de 1970. La cutinasa del fonc filamentoso Fusarium solani es va convertir en un sistema modele per a investigar l'estructura, funció i reactivitat d'esta enzima.[1][2] Els primers estudis sobre les cutinasas es varen enfocar en l'interacció entre foncs i plantes, demostrant que les espores de foncs que aterrisaven en la cutícula de les plantes aprofitaven els monòmers de cutina. La cutina, el component principal de la cutícula, és un polièster lipídico insoluble compost principalment per àcit grassos hidroxilados de 16 i 18 carbono que es troben units per mig d'enllaços éster.[3] Les cutinasas catalizan la hidrólisis de diversos polímero, aixina com triacilgliceroles insolubles i éster solubles de baix pes molecular. Ademés de la seua funció hidrolítica, les cutinasas també posseïxen la capacitat de catalizar reaccions d'esterificació i transesterificación. La reacció general és:
L'éster carboxílic reactiu es troba com a component en el polímero de cutina. La hidrólisis de la cutina produïx com a resultat la produïxen monòmers d'àcit carboxílic i alcohol.
La cutinasa està composta per cinc làmines beta paraleles, rodejada per cinc hèlices alfa en abdós costats de la làmina. Per lo general, la cutinasa fúngica està composta per aproximadament 197 residus d'aminoàcits, i la seua conformació nativa es caracterisa per posseir un sol domini.[4]
Aplicacions
[editar | editar còdic]Les cutinasas són enzimes versàtils que troben diverses aplicacions en l'indústria, l'agricultura i la biotecnología per la seua capacitat per a degradar la cutina, un polímero lipídico que forma part de la cutícula de les plantes. Ací es detallen algunes de les seues aplicacions:
- Indústria textil i detergents: En l'indústria textil, les cutinasas s'utilisen per a eliminar taques de greix i oli dels teixits, ya que poden descompondre els éster presents en les taques. En la fabricació de detergents, les cutinasas s'incorporen per a millorar la capacitat de neteja de productes de llavat, especialment en l'eliminació de taques lipídicas.[6]
- Indústria alimentària: S'ampren en la producció de productes alimenticis, com la fabricació de sucs de frutes, per a ajudar en l'extracció de suc de frutes i en la ruptura de les membranes celulars, lliberant aixina més líquit i sabors.[7]
- Agricultura i horticultura: En l'agricultura, les cutinasas s'han utilisat per al control de patógenos en plantes. Estes enzimes poden ajudar a degradar la cutícula dels foncs fitopatógenos, lo que llimita la seua capacitat per a infectar les plantes. En l'horticultura, les cutinasas s'apliquen per a ablanir la cutícula de frutes i verdures, millorant la seua calitat i textura per a la venda al consumidor.[8]
Aplicacions en biorremediació
[editar | editar còdic]Les cutinasas s'utilisen en la degradació de plàstics biodegradables que estan composts principalment de polímero naturals relacionats en la cutina o que contenen éster susceptibles de ser descomposts per estes enzimes. Alguns eixemples de plàstics biodegradados per cutinasas:
- Polièsters biodegradables: Els polièsters biodegradables basats en àcit poliláctico (PLA), polihidroxialcanoatos (PHA) i uns atres polièsters naturals o sintètics poden ser degradats parcial o totalment per les cutinasas. Estos materials s'utilisen en envasos, productes desechables i aplicacions agrícoles.[9][10][11]
- Almidó biodegradable: L'almidó és un polisacàrit natural que s'utilisa com a base per a alguns plàstics biodegradables. Les cutinasas poden descompondre els enllaços d'éster en estos materials, lo que facilita la seua degradació en el mig ambient.[12]
- Bioplásticos basats en cutina: Els bioplásticos fabricats directament a partir de cutina o polímero relacionats en la cutina són un àrea d'investigació en la que les cutinasas eixerciten un paper important. Estos bioplásticos són especialment prometedors perque poden ser degradats per les mateixes enzimes que descomponen la cutina natural.[13]
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Electronic Journal of Biotechnology.1(3)
- 28–29.ISSN 0717-3458.doi:10.4067/S0717-34581998000300006.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Molecular and Cell Biology of Lipids.1441(2)
- 185–196.ISSN 1388-1981.doi:10.1016/S1388-1981(99)00159-6.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ Genome.31(1)
- 342–349.ISSN 0831-2796.doi:10.1139/g89-052.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ Nature.356(6370)
- 615–618.ISSN 0028-0836.doi:10.1038/356615a0.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ «STRUCTURE OF CUTINASE» (en en). doi.org. doi:10.2210/pdb1cex/pdb. Consultat el 2023-09-25.
- ↑ Biocatalysis and Biotransformation.26(5)
- 332–349.ISSN 1024-2422.doi:10.1080/10242420802390457.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ Journal of Agricultural and Food Chemistry.65(17)
- 3505–3511.ISSN 0021-8561.doi:10.1021/acs.jafc.7b00659.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ Sharma, Indu (2021-01-01). Chapter 7 - Phytopathogenic fungi and their biocontrol applications, Academic Press, pp. 155–188. ISBN 978-0-12-821394-0.
- ↑ Applied Microbiology and Biotechnology.103(11)
- 4253–4268.ISSN 1432-0614.doi:10.1007/s00253-019-09717-i.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ SynBio.1(1)
- 54–64.ISSN 2674-0583.doi:10.3390/synbio1010004.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ Biochimica et Biophysica Acta (BBA) - Proteins and Proteomics.1868(2)
- 140315.ISSN 1570-9639.doi:10.1016/j.bbapap.2019.140315.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ Polymer Degradation and Stability.160
- 120–125.ISSN 0141-3910.doi:10.1016/j.polymdegradstab.2018.12.020.Consultat el 2023-09-25.
- ↑ Catalysts.6(12)
- 205.ISSN 2073-4344.doi:10.3390/catal6120205.Consultat el 2023-09-25.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Cutinasas» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.