Lipasa pancreática en medios no convencionales: caracterización y posibles aplicaciones biotecnológicas

Abstract

El agua es el medio natural de las biomoléculas. Sin embargo, la incorporación de proteínas en medios no naturales ofrece interesantes ventajas para el desarrollo de nuevas aplicaciones biotecnológicas. Entre estos medios no convencionales se encuentran los disolventes eutécticos profundos (DES) o los entornos confinados, donde las biomoléculas quedan retenidas en poros de tamaño nanométrico. Comprender la estructura, estabilidad térmica y función de las biomoléculas en estos entornos es esencial para optimizar sus posibles aplicaciones. En el presente trabajo se ha estudiado el comportamiento de la enzima lipasa pancreática en tres tipos de DES y en un hidrogel basado en acrilato. Para ello se investigó la estabilidad conformacional de la enzima, a partir de su fluorescencia intrínseca, y se exploró su actividad catalítica, mediante ensayos colorimétricos. Así mismo, se llevó a cabo la inhibición de la actividad usando el fármaco comercial Orlistat para estudiar la generación de un sistema que permita el cribado de fármacos dirigidos al tratamiento de la obesidad. Los resultados muestran que combinaciones de DES y agua son capaces de aumentar hasta 2.5 veces la capacidad catalítica de la enzima además de estabilizarla térmicamente. Por otro lado, la inmovilización en el hidrogel facilita la manipulación y almacenamiento de la enzima y permite la detección de inhibidores.

Water is the natural medium for biomolecules. However, the incorporation of proteins in non-natural media offers interesting advantages for the development of new biotechnological applications. Among these unconventional media are deep eutectic solvents (DES) or confined environments, where biomolecules are retained in nanometer-sized pores. Understanding the structure, thermal stability, and function of biomolecules in these environments is essential to optimize their potential applications. In the present work, the behavior of pancreatic lipase enzyme in three types of DES and in an acrylate-based hydrogel was studied. For this purpose, the conformational stability of the enzyme was investigated, based on its intrinsic fluorescence, and its catalytic activity was explored by means of colorimetric assays. Inhibition of the activity was also carried out using the commercial drug Orlistat to study the generation of a system that allows the screening of drugs for the treatment of obesity. The results show that combinations of DES and water can increase up to 2.5 times the catalytic capacity of the enzyme in addition to thermally stabilizing it. On the other hand, immobilization in the hydrogel facilitates the handling and storage of the enzyme and allows the detection of inhibitors.