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Paloma Santos-Moriano et al
glucosa (12) representándose algunas de estas estructuras en la Figura 2.
Tabla 1. Clasificación de carbohidratos aceptados como prebióticos (10).
Prebiótico Grado de Nombre Producció Enzima
polimerización comercial n (Tm/año) utilizada
Inulina n = 2-60 Raftiline > 20 000 Extracción
(Fru)n-Glc n = 2-9 12 000 directa
n = 2-5 Actilight 15 000 Fructosiltransfera
FOS Raftilosa 20 000
Oligofructosa - sa
Oligomate Inulinasa
(Fru)n-Glc 50
GOS β-galactosidasas
MLS-50
(Gal)n-Glc Catalizador
básico
Lactulosa
Gal-Glc
La obtención de FOS se lleva a cabo mediante la Los FOS producidos por LEV son el producto de la
síntesis enzimática a partir de sacarosa. Las enzimas más transfructosilación de un grupo fructosilo a una molécula
empleadas para la obtención industrial de FOS son las de sacarosa o a otro FOS respondiendo a la fórmula GFn
fructosiltransferasas más concretamente las sacarosa con n de 1 a 10. El tipo de enlace glicosílico que se forma
fructosiltransferasas (EC 2.4.1.99) y las β- entre las fructosas es principalmente del tipo β(2→6)
fructofuranosidasas (EC 3.2.1.26). La reacción de produciendo entonces 6-kestosa y otros FOS de la misma
transfructosilación mediada por estas enzimas tiene lugar familia (Figura 3). Sin embargo también se ha descrito la
en dos pasos (13) formándose un intermedio fructosil- formación de otros FOS como la 1-kestosa y el resto de
enzima por unión covalente de una molécula de fructosa al FOS de tipo inulina neokestosa blastosa etc. (Figura 3) por
centro activo de la enzima y liberándose una molécula de parte de algunas levansacarasas incluyendo la de Z.
glucosa. En el segundo paso se produce un ataque mobilis (20). Algunas levansacarasas también presentan
nucleofílico por un carbohidrato que actúa como molécula actividad hidrolítica sobe el levano produciendo moléculas
aceptora del fructosilo dando lugar a la síntesis del FOS de fructosa levanbiosa sacarosa oligómeros del levano o
correspondiente. En caso de que el nucleófilo sea una levano de bajo peso molecular (21).
molécula de agua se forma la fructosa. La preferencia por
una molécula de agua o de carbohidrato como molécula La inmovilización de las enzimas productoras de FOS
aceptora viene determinada por la tasa transferencia/ es deseable debido a la creciente demanda de este tipo de
hidrólisis de la enzima. Así se buscan enzimas con elevada productos por la industria y los consumidores. La
tasa de transferencia/ hidrólisis. inmovilización de enzimas presenta una serie de ventajas
frente a la utilización de enzimas solubles: aumenta la
La mayoría de los FOS que se encuentran en el estabilidad de la enzima favorece la recuperación del
mercado son de tipo inulina tal como se observa en la producto y disminuye el coste total del proceso ya que el
Tabla 2 recomendándose un consumo diario de 10 g/ día biocatalizador se puede reutilizar. Hay diferentes maneras
(14). de inmovilizar enzimas: por atrapamiento por adsorción en
superficies por enlaces covalentes a un soporte o por
Las levansacarasas (EC. 2.4.1.10) son enzimas que enlaces covalentes entre ellas mismas para formar
pertenecen a la familia de las hexosiltransferasas y que se agregados.
encuentran en microorganismos como Bacillus subtilis
Zymomonas mobilis Microbacterium laevaniformans o La inmovilización por enlaces covalentes es más
Bacillus licheniformis (15-17). También son conocidas estable y reproducible que la inmovilización por adsorción
como β-26-fructosiltransferasas porque catalizan la o atrapamiento. Sin embargo presenta la desventaja de que
formación de levano un homopolímero de fructosa con puede afectar a la estructura de la enzima al interaccionar
enlaces β(2→6) con alguna ramificación β(2→1) (Figura con el soporte. Además muchas veces los tipos de enlaces
3) (18). El levano tiene aplicaciones en la industria que se forman requieren condiciones de reacción que no
alimentaria farmacéutica y cosmética además de ser un son favorables para la enzima. Por ejemplo para la
buen agente antitumoral debido a sus propiedades físicas formación de enlaces de tipo base de Schifft entre un
(19). Aparte de la formación del levano las levansacarasas aldehído de un soporte y un grupo amino de una enzima se
(LEV) producen FOS como se muestra en la Figura 3. requiere que el pH de la reacción sea de 10. A ese pH
muchas enzimas pierden irreversiblemente su actividad.
50 @Real Academia Nacional de Farmacia. Spain
glucosa (12) representándose algunas de estas estructuras en la Figura 2.
Tabla 1. Clasificación de carbohidratos aceptados como prebióticos (10).
Prebiótico Grado de Nombre Producció Enzima
polimerización comercial n (Tm/año) utilizada
Inulina n = 2-60 Raftiline > 20 000 Extracción
(Fru)n-Glc n = 2-9 12 000 directa
n = 2-5 Actilight 15 000 Fructosiltransfera
FOS Raftilosa 20 000
Oligofructosa - sa
Oligomate Inulinasa
(Fru)n-Glc 50
GOS β-galactosidasas
MLS-50
(Gal)n-Glc Catalizador
básico
Lactulosa
Gal-Glc
La obtención de FOS se lleva a cabo mediante la Los FOS producidos por LEV son el producto de la
síntesis enzimática a partir de sacarosa. Las enzimas más transfructosilación de un grupo fructosilo a una molécula
empleadas para la obtención industrial de FOS son las de sacarosa o a otro FOS respondiendo a la fórmula GFn
fructosiltransferasas más concretamente las sacarosa con n de 1 a 10. El tipo de enlace glicosílico que se forma
fructosiltransferasas (EC 2.4.1.99) y las β- entre las fructosas es principalmente del tipo β(2→6)
fructofuranosidasas (EC 3.2.1.26). La reacción de produciendo entonces 6-kestosa y otros FOS de la misma
transfructosilación mediada por estas enzimas tiene lugar familia (Figura 3). Sin embargo también se ha descrito la
en dos pasos (13) formándose un intermedio fructosil- formación de otros FOS como la 1-kestosa y el resto de
enzima por unión covalente de una molécula de fructosa al FOS de tipo inulina neokestosa blastosa etc. (Figura 3) por
centro activo de la enzima y liberándose una molécula de parte de algunas levansacarasas incluyendo la de Z.
glucosa. En el segundo paso se produce un ataque mobilis (20). Algunas levansacarasas también presentan
nucleofílico por un carbohidrato que actúa como molécula actividad hidrolítica sobe el levano produciendo moléculas
aceptora del fructosilo dando lugar a la síntesis del FOS de fructosa levanbiosa sacarosa oligómeros del levano o
correspondiente. En caso de que el nucleófilo sea una levano de bajo peso molecular (21).
molécula de agua se forma la fructosa. La preferencia por
una molécula de agua o de carbohidrato como molécula La inmovilización de las enzimas productoras de FOS
aceptora viene determinada por la tasa transferencia/ es deseable debido a la creciente demanda de este tipo de
hidrólisis de la enzima. Así se buscan enzimas con elevada productos por la industria y los consumidores. La
tasa de transferencia/ hidrólisis. inmovilización de enzimas presenta una serie de ventajas
frente a la utilización de enzimas solubles: aumenta la
La mayoría de los FOS que se encuentran en el estabilidad de la enzima favorece la recuperación del
mercado son de tipo inulina tal como se observa en la producto y disminuye el coste total del proceso ya que el
Tabla 2 recomendándose un consumo diario de 10 g/ día biocatalizador se puede reutilizar. Hay diferentes maneras
(14). de inmovilizar enzimas: por atrapamiento por adsorción en
superficies por enlaces covalentes a un soporte o por
Las levansacarasas (EC. 2.4.1.10) son enzimas que enlaces covalentes entre ellas mismas para formar
pertenecen a la familia de las hexosiltransferasas y que se agregados.
encuentran en microorganismos como Bacillus subtilis
Zymomonas mobilis Microbacterium laevaniformans o La inmovilización por enlaces covalentes es más
Bacillus licheniformis (15-17). También son conocidas estable y reproducible que la inmovilización por adsorción
como β-26-fructosiltransferasas porque catalizan la o atrapamiento. Sin embargo presenta la desventaja de que
formación de levano un homopolímero de fructosa con puede afectar a la estructura de la enzima al interaccionar
enlaces β(2→6) con alguna ramificación β(2→1) (Figura con el soporte. Además muchas veces los tipos de enlaces
3) (18). El levano tiene aplicaciones en la industria que se forman requieren condiciones de reacción que no
alimentaria farmacéutica y cosmética además de ser un son favorables para la enzima. Por ejemplo para la
buen agente antitumoral debido a sus propiedades físicas formación de enlaces de tipo base de Schifft entre un
(19). Aparte de la formación del levano las levansacarasas aldehído de un soporte y un grupo amino de una enzima se
(LEV) producen FOS como se muestra en la Figura 3. requiere que el pH de la reacción sea de 10. A ese pH
muchas enzimas pierden irreversiblemente su actividad.
50 @Real Academia Nacional de Farmacia. Spain
