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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.
Glicósidos cianogénicos:
Precursores de aroma:
Movimiento de hojas:
Glucósidos de flavonoides:
Aplicación industrial de glicósidos
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.
Preparación de glicósidos.
Síntesis química:
• 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.
Preparación de glicósidos.
Síntesis enzimática:
Glicosil-transferasas
• 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.
Glicosil-hidrolasas
• Generalmente utilizadas
en las reacciones de
glicosilación.
• Función natural: hidrólisis
de glucósidos.
• En 1914, Bourquelot
demostró que es posible
usar b-glicosidasa en
reacciones de
glicosilación.
Preparación de glicósidos.
Síntesis enzimática:
Glicosil-transferasas
• Generalmente no
disponibles comercialmente
o muy caras.
• Alta especificidad hacia
sustrato y aglicón.
• Sustratos: oligosacáridos,
nucleótidos difosfato
glicosilados.
• Se sabe poco de su
estabilidad.
Glicosil-hidrolasas
• 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.
Síntesis de glicósidos con glicosidasas:
Transglicosilación:
Hidrólisis inversa:
• Control temodinámico.
• Control cinético.
• Menores rendimientos de
• Mayores rendimientos en
reacción.
tiempos cortos de reacción.
• Monosacáridos como
• Algunas veces, los
donadores de residuos
donadores de residuos
glicosilo.
glicosilo, son caros.
R-OH
Gly-O-R
Organic
solvent
O+
Aqueous
phase
E
±H2O
±AOH
O+
OA
O+
OH
Selección del sustrato
Selección de la enzima.
Selección de la enzima.
 a- glucosidasa
 b- glucosidasa
 a-amilasa
 b-amilasa
 b-galactosidasa
Reactores para glicosilación.
• La mayor parte de los estudios enfocados a
reacciones de hidrólisis.
• Najakima et al.: producción de b-thujaplicin 2-Ob-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
Reactores para glicosilación.
• Yi et al.: reactor de tanque agitado con
b-glucosidasa inmovilizada para la
producción de hexyl glucósido.
Purificación de glicósidos.
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).
En varios estudios se han reportado
rendimientos máximos de 40-42% para la
síntesis de oligosacáridos a partir de lactosa
con b-glicosidasa.
Objetivo: aumentar el rendimiento de oligosacáridos a
partir de lactosa de la b-glicosidasa hipertermoestable de
P. furiusus por ingeniería de proteínas en el sitio activo.
Familia 1 de las glicosil-hidrolasas.
 b-glicosidasas, 6-fosfo-b-glicosidasas.
• Hidrólisis con retención de la
configuración del carbono anomérico.
b-glucosidasa de P. furiusus:
• Homotetrámero
• Monómero: barril (b/a)8
• Subunidades de 58KDa;
b-glucosidasa de P.furiusus: Cel B
• Hidrólisis de b-glucósidos (100%)
• Actividad de b-galactosidasa (61%)
• Actividad manosidasa (9.5%)
Los parámetros cinéticos para la hidrólisis de pbNp-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).