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<journal-title><![CDATA[Biotecnología en el Sector Agropecuario y Agroindustrial]]></journal-title>
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<article-title xml:lang="es"><![CDATA[EVALUACIÓN DE LA BIOTRANSFORMACIÓN DE GERANIOL Y (R)-(+)-&alpha;-PINENO EMPLEANDO CÉLULAS DE Rhodococcus opacus DSM 44313]]></article-title>
<article-title xml:lang="en"><![CDATA[EVALUATION OF THE BIOTRANSFORMATION OF GERANIOL AND (R)-(+)-&alpha;-PINENE USING CELL OF Rhodococcus opacus DSM 44313]]></article-title>
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<abstract abstract-type="short" xml:lang="en"><p><![CDATA[The high bioavailability of monoterpenes make them promising precursors in biotransformation processes, through which produce value-added compounds that can be considered natural because they are obtained by enzymatic methods from precursors isolated from nature. In the present study we evaluated the biotransformation of geraniol and (R)-(+)-&alpha;-pinene using a bacterial strain of Rhodococcus opacus DSM 44313; the influence of growth time bacterial was determined taking cell suspensions in the middle and finishing the exponential phase. Also three reaction times (12, 24 and 48 h) and the effect of a cosolvent were evaluated, adding the substrate pure and dissolved in ethanol at 10%. From geraniol were obtained geranial, geranic acid and 6-methyl-5-hepten-2-one, only when the substrate was added pure, and were formed in highest concentration when the bacteria was finalizing its exponential phase growth. With (R)-(+)-&alpha;-pinene the (R)-(+)-cis-verbenol was formed as the main compound, with a higher concentration adding the pinene dissolved in ethanol, and when the bacteria was in the middle of its exponential phase growth. The results indicate that the behavior of the bacteria changes according to the substrate added, because the properties of each monoterpene, but the compounds obtained with the two substrates have important applications in pharmaceutical, food and perfumery industries]]></p></abstract>
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<kwd lng="es"><![CDATA[Biotransformación]]></kwd>
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</front><body><![CDATA[   <FONT FACE="VERDANA" SIZE="2">      <CENTER>     <p><FONT SIZE="4"><b>EVALUACI&Oacute;N DE LA BIOTRANSFORMACI&Oacute;N DE GERANIOL Y (R)-(+)-&alpha;-PINENO EMPLEANDO C&Eacute;LULAS DE Rhodococcus opacus DSM 44313</b></FONT></p>     <p><FONT SIZE="3"><b>EVALUATION OF THE BIOTRANSFORMATION OF GERANIOL AND (R)-(+)-&alpha;-PINENE USING CELL OF Rhodococcus opacus DSM 44313</b></FONT></p>      <p>JENNIFER PILAR ROJAS<A NAME="1"></A><A HREF="#1a"><sup>1</sup></A>, JANETH AIDE PEREA<A NAME="2"></A><A HREF="#2a"><sup>2</sup></A>, CLAUDIA CRISTINA ORTIZ<A NAME="3"></A><A HREF="#3a"><sup>3</sup></A></p> </CENTER>      <p><SUP><A NAME="1a"></A><A HREF="#1">1</A></SUP> Universidad Industrial de Santander -UIS-, Centro de Investigaci&oacute;n en Ciencia y Tecnolog&iacute;a de Alimentos -CICTA-, Estudiante de Maestr&iacute;a en Qu&iacute;mica.</p>      <p><SUP><A NAME="2a"></A><A HREF="#2">2</A></SUP> Directora CICTA, Docente Escuela de Qu&iacute;mica, <a href="mailto:aperea@uis.edu.co">aperea@uis.edu.co</a></p>      <p><SUP><A NAME="3a"></A><A HREF="#3">3</A></SUP> Docente Escuela de Bacteriolog&iacute;a y Laboratorio Cl&iacute;nico</p>      <p>Correspondencia: <a href="mailto:aperea@uis.edu.co">aperea@uis.edu.co</a></p>      <p>Recibido para evaluaci&oacute;n: 4 de marzo 2009. Aprobado para publicaci&oacute;n 11 de julio 2009</p>      ]]></body>
<body><![CDATA[<BR><HR>     <p><FONT SIZE="3"><b>RESUMEN</b></FONT></p>      <p><i>La alta biodisponibilidad de los monoterpenos los hace precursores promisorios en los procesos de biotransformaci&oacute;n, mediante los que se producen compuestos de valor agregado que pueden considerarse naturales, debido a que se obtienen por m&eacute;todos enzim&aacute;ticos a partir de precursores aislados de la naturaleza. En el presente estudio se evalu&oacute; la biotransformaci&oacute;n de geraniol y (R)-(+)-&alpha;-pineno empleando la cepa bacteriana Rhodococcus opacus DSM 44313, para ello se determin&oacute; la influencia del tiempo de crecimiento de la bacteria, tomando suspensiones celulares en la mitad y finalizando la fase exponencial. Tambi&eacute;n se evaluaron tres tiempos de reacci&oacute;n (12, 24 y 48 h) y el efecto de un cosolvente, agregando los sustratos puros y disueltos en etanol al 10&#37;. A partir del geraniol se produjeron geranial, &aacute;cido ger&aacute;nico y 6-metil-5-hepten-2-ona, s&oacute;lo cuando el sustrato se adicion&oacute; puro, y se formaron en mayor concentraci&oacute;n cuando la bacteria estaba finalizando su fase de crecimiento exponencial. Con el (R)-(+)-&alpha;-pineno se produjo como compuesto principal el (R)-(+)-cis-verbenol, siendo mayor su concentraci&oacute;n agregando el pineno disuelto en etanol, y cuando la bacteria se encontraba en la mitad de su fase de crecimiento exponencial. Los resultados indican que el comportamiento de la bacteria cambia seg&uacute;n el sustrato adicionado, debido a las propiedades de cada monoterpeno, pero los compuestos obtenidos con ambos sustratos tienen importantes aplicaciones en las industrias farmac&eacute;utica, alimenticia y de perfumer&iacute;a.</i></p>      <p><b>PALABRAS CLAVES:</b></p>      <p>Biotransformaci&oacute;n, geraniol, (R)-(+)-&alpha;-pineno, <i>Rhodococcus opacus</i>, &aacute;cido ger&aacute;nico, 6-metil-5-hepten-2-ona, (R)-(+)-<i>cis</i>-verbenol</p>      <BR>     <p><FONT SIZE="3"><b>ABSTRACT</b></FONT></p>      <p><i>The high bioavailability of monoterpenes make them promising precursors in biotransformation processes, through which produce value-added compounds that can be considered natural because they are obtained by enzymatic methods from precursors isolated from nature. In the present study we evaluated the biotransformation of geraniol and (R)-(+)-&alpha;-pinene using a bacterial strain of Rhodococcus opacus DSM 44313; the influence of growth time bacterial was determined taking cell suspensions in the middle and finishing the exponential phase. Also three reaction times (12, 24 and 48 h) and the effect of a cosolvent were evaluated, adding the substrate pure and dissolved in ethanol at 10&#37;. From geraniol were obtained geranial, geranic acid and 6-methyl-5-hepten-2-one, only when the substrate was added pure, and were formed in highest concentration when the bacteria was finalizing its exponential phase growth. With (R)-(+)-&alpha;-pinene the (R)-(+)-cis-verbenol was formed as the main compound, with a higher concentration adding the pinene dissolved in ethanol, and when the bacteria was in the middle of its exponential phase growth. The results indicate that the behavior of the bacteria changes according to the substrate added, because the properties of each monoterpene, but the compounds obtained with the two substrates have important applications in pharmaceutical, food and perfumery industries.</i></p>      <p><b>KEYWORDS:</b></p>      <p>Biotransformation, geraniol, (R)-(+)-&alpha;-pinene, Rhodococcus opacus, geranic acid, 6-methyl-5-hepten-2-one, (R)-(+)-cis-verbenol</p>      ]]></body>
<body><![CDATA[<BR>     <p><FONT SIZE="3"><b>INTRODUCCI&Oacute;N</b></FONT></p>      <p>El inter&eacute;s en compuestos naturales en lugar de sint&eacute;ticos ha aumentado la investigaci&oacute;n acerca de la producci&oacute;n biotecnol&oacute;gica de estas sustancias &#91;1&#93;. Entre los sustratos utilizados con fines biocatal&iacute;ticos se encuentran los terpenos, compuestos que constituyen el grupo m&aacute;s grande de productos naturales con cerca de 22 mil estructuras individuales conocidas hasta ahora &#91;2&#93;. Los terpenos est&aacute;n presentes en los aceites esenciales de diferentes especies y variedades vegetales, y su valor comercial puede mejorar si se transforman en productos con aplicaciones en las industrias alimenticia, farmac&eacute;utica y de perfumer&iacute;a &#91;3&#93;.</p>      <p>La modificaci&oacute;n de los terpenos puede realizarse usando bioprocesos que implican enzimas de diversos microorganismos, purificadas o como c&eacute;lulas completas, tanto solubles como inmovilizadas. Su aplicaci&oacute;n permite tener procesos de tecnolog&iacute;a limpia, realizados en condiciones de reacci&oacute;n moderadas &#91;4,5&#93;, y obtener compuestos que pueden ser legalmente etiquetados como "productos naturales" &#91;6&#93;.</p>      <p>El geraniol (<i>E</i>-3,7-dimetil-2,6-octadien-1-ol) es un alcohol terp&eacute;nico encontrado en los aceites esenciales de rosa, geranio, citronela y palmarosa (90&#37;), y debido a su aroma a menudo se referencia junto con el nerol, el linalol y el citronelol como alcohol de rosa &#91;7&#93;. Su bioconversi&oacute;n es promisoria porque da lugar a la formaci&oacute;n de a-terpineol, linalol y 6-metil-5-hepten-2-ona &#91;7&#93;, utilizados como aromatizantes y saborizantes &#91;8,9&#93;, as&iacute; como de 10-hidroxigeraniol, 10-hidroxinerol y 10-hidroxicitronelol &#91;10&#93;, precursores de los alcoholes monoterpen-ind&oacute;licos ajmalicina y serpentina, utilizados como agentes antihipertensivos, contra las arritmias card&iacute;acas y para el mejoramiento de la circulaci&oacute;n &#91;11&#93;. Tambi&eacute;n puede obtenerse el &aacute;cido ger&aacute;nico, reconocido por sus propiedades anticancer&iacute;genas, debido a que induce la apoptosis y la actividad agonista retinoide &#91;12&#93;.</p>      <p>De otra parte, el &alpha;-pineno es el monoterpeno m&aacute;s abundante despu&eacute;s del limoneno &#91;6&#93; y el principal componente del aceite de trementina, obtenido de las resinas de plantas con&iacute;feras, que pueden contener hasta un 50&#37; de pinenos, y como un subproducto de la industria del papel &#91;13,14&#93;. El is&oacute;mero m&aacute;s abundante es el (R)-(+)-&alpha;-pineno, extra&iacute;do de fuentes naturales con pureza &oacute;ptica m&aacute;xima de 91&#37;, mientras que el (S)-(-)-&alpha;-pineno se extrae con pureza del 81&#37;. La industria de fragancias y saborizantes consume aproximadamente 30.000 toneladas por a&ntilde;o de pinenos, los cuales se usan para producir un amplio rango de compuestos, siendo el 84 &#37; de ellos obtenidos por s&iacute;ntesis qu&iacute;mica &#91;13&#93;.</p>      <p>Las biotransformaciones de &alpha;-pineno producen principalmente verbenol y verbenona &#91;15,16,17&#93;, compuestos usados en las industrias de alimentos, fragancias y f&aacute;rmacos &#91;18,19&#93;.</p>      <p>Para la biotransformaci&oacute;n de geraniol y (R)-(+)-&alpha;-pineno se han empleado hongos, bacterias y c&eacute;lulas vegetales, y los productos obtenidos var&iacute;an seg&uacute;n el microorganismo empleado como biocatalizador (<a href="#g_01">Figuras 1</a> y <A HREF="img/revistas/bsaa/v7n2/v7n2a15g02.jpg", TARGET="_blank">2</A>).</p>      <P>    <CENTER><A NAME="g_01"></A><IMG SRC="img/revistas/bsaa/v7n2/v7n2a15g01.jpg"></CENTER></P>        ]]></body>
<body><![CDATA[<p>El g&eacute;nero <i>Rhodococcus </i>es un grupo de bacterias Gram positivas que est&aacute; ampliamente distribuido en ambientes de suelo y agua, muy conocido por su diversidad metab&oacute;lica que incluye hidrocarburos, compuestos arom&aacute;ticos y mol&eacute;culas grandes como esteroides. Se ha investigado un variado n&uacute;mero de cepas de <i>Rhodococcus </i>por su habilidad para catalizar la hidroxilaci&oacute;n y se ha demostrado que este g&eacute;nero de bacterias posee gran potencial oxidativo. Entre las especies interesantes se encuentran la <i>Rhodococcus opacus </i>y <i>Rhodococcus erythropolis </i>&#91;20&#93;, sin embargo, no hay reportes en los que utilicen c&eacute;lulas de Rhodococcus opacus en la bio-conversi&oacute;n de los sustratos empleados en este estudio.</p>      <p>Por lo anterior, en la presente investigaci&oacute;n se evalu&oacute; la biotransformaci&oacute;n de geraniol y (R)-(+)-&alpha;-pineno empleando la cepa bacteriana <i>Rhodococcus opacus </i>DSM 44313, determinando la influencia del tiempo de crecimiento de la bacteria, as&iacute; como del tiempo de reacci&oacute;n y de la adici&oacute;n del sustrato puro y disuelto en etanol como cosolvente.</p>      <BR>     <p><FONT SIZE="3"><b>METODOLOG&Iacute;A</b></FONT></p>      <p><b>REACTIVOS Y MEDIOS DE CULTIVO</b></p>      <p>Se emple&oacute; como biocatalizador una cepa certificada de Rhodococcus opacus obtenida de la Colecci&oacute;n Alemana de Microorganismos y Cultivos Celulares, <i>DSMZ, GmbH-Deutsche Sammlung von Mikroorganismen und Zellkulturen GmbH (Braunschweig, </i>Alemania). El geraniol y el (R)-(+)-&alpha;-pineno (&ge;97&#37;) se adquirieron de Sigma - Aldrich (St. Louis, USA). Los solventes etanol (&ge;99.9 &#37;) y acetato de etilo (&ge;99.8&#37;) fueron adquiridos de Merck (Darmstadt, Alemania) y el nitr&oacute;geno gaseoso de Aga-Fano (Bucaramanga, Colombia). Los medios de cultivo empleados fueron caldo de triptona soya (TSB, 30 g de medio en polvo en 1 L de agua destilada) y triptona soya agar (TSA, 40 g de medio en polvo en 1 L de agua destilada) y se prepararon de acuerdo a las sugerencias de Oxoid (Hampshire, Inglaterra). Los medios de cultivo se esterilizaron en autoclave a 121 &deg;C (15 psi) durante 15 minutos antes de realizar los ensayos.</p>      <p><b>CIN&Eacute;TICA DE CRECIMIENTO BACTERIANO</b></p>      <p>La cepa de Rhodococcus opacus DSM 44313 adquirida en forma liofilizada, se reactiv&oacute; en el medio l&iacute;quido TSB, seg&uacute;n las especificaciones del proveedor. Posteriormente se hizo un repique en el medio s&oacute;lido TSA y despu&eacute;s de 4 d&iacute;as de crecimiento a 30&deg;C se extrajo una colonia y se resuspendi&oacute; en 15 mL de medio TSB, que se dej&oacute; crecer a 30&deg;C por 4 d&iacute;as.</p>      <p>La cin&eacute;tica de crecimiento bacteriano se estableci&oacute; mediante mediciones turbidim&eacute;tricas y de peso seco, siguiendo el m&eacute;todo descrito por Duetz y col. &#91;21&#93;.</p>      <p><b>EXPERIMENTOS DE BIOTRANSFORMACI&Oacute;N</b></p>      ]]></body>
<body><![CDATA[<p>Se tomaron 2.5 mL de suspensi&oacute;n de c&eacute;lulas formadas en el medio TSB, y se resuspendieron en 22.5 mL del mismo, esta suspensi&oacute;n se incub&oacute; a 30&deg;C durante 24 h y se denomin&oacute; prein&oacute;culo. Al d&iacute;a siguiente se prepararon 225 mL de TSB y se les agregaron los 25 mL de prein&oacute;culo, esa resuspensi&oacute;n se puso en agitaci&oacute;n a 300 rpm con temperatura controlada a 30&deg;C y se empezaron a contabilizar los tiempos establecidos por la curva de crecimiento en los que la bacteria se encontraba en el punto medio y finalizando su fase de crecimiento exponencial. En el caso del geraniol se tomaron 4980 &micro;mL de suspensi&oacute;n celular y se les agregaron 20 &micro;L de geraniol puro, as&iacute; como 4825 &micro;L de suspensi&oacute;n de c&eacute;lulas y 175 &micro;L de geraniol al 10&#37; en etanol. Para la bioconversi&oacute;n de (R)-(+)-&alpha;-pineno se tomaron 4985 &micro;L de suspensi&oacute;n celular y se les adicionaron 15 &micro;L de (R)-(+)-&alpha;-pineno puro, as&iacute; como 4840 &micro;L de suspensi&oacute;n de c&eacute;lulas y 160 &micro;L de (R)-(+)-&alpha;-pineno al 10&#37; en etanol. El etanol se utiliz&oacute; para evaluar la presencia de un cosolvente, teniendo en cuenta que en todos los casos la concentraci&oacute;n de sustrato en el volumen de reacci&oacute;n fue 20 mM. Las reacciones se realizaron en viales de 22 mL con tapa rosca, y se utiliz&oacute; un shaker con agitaci&oacute;n orbital a 300 rpm. Trascurridas 12, 24 y 48 h de reacci&oacute;n, se agregaron 1.25 mL de acetato de etilo, se centrifug&oacute; a 4000 rpm durante 5 min y se extrajeron los metabolitos. Todos los experimentos se realizaron por triplicado y al azar, determinando en cada caso la desviaci&oacute;n est&aacute;ndar.</p>      <p><b>AN&Aacute;LISIS DE PRODUCTOS</b></p>      <p>Los extractos se concentraron hasta 1 mL con nitr&oacute;geno gaseoso, se les adicion&oacute; n-tetradecano como est&aacute;ndar interno y se analizaron por cromatograf&iacute;a de gases acoplada a espectrometr&iacute;a de masas. Se utiliz&oacute; un cromat&oacute;grafo de gases modelo Agilent 6890N (Paloalto, CA, USA). Para la separaci&oacute;n de los analitos se emple&oacute; una columna capilar de s&iacute;lice fundida DB-WAX (60m x 0,25mm di&aacute;metro interno x 0,25&micro;m grosor de la pel&iacute;cula). La programaci&oacute;n de temperatura fue desde 45&deg;C mantenidos por 10 min, con velocidad de calentamiento de 3&deg;C /min hasta 220&deg;C que se mantuvo por 30 min. Se emple&oacute; un detector selectivo de masas modelo Agilent 5975C (Paloalto, CA, USA) con sistema de ionizaci&oacute;n por impacto de electrones (70 eV) y analizador de masas cuadrupolar operado en modo de barrido completo desde 40 hasta 400 Dalton (m/z). La relaci&oacute;n de split fue de 1:13 y se us&oacute; un inyector autom&aacute;tico modelo HP 7683 Series. La identificaci&oacute;n de componentes se realiz&oacute; empleando el sistema de datos HP <i>Enhanced Chemstation </i>G1701BA y comparando los espectros de masas de los productos con aquellos contenidos en las bases de datos espectrales ADAMS, NIST 05 y WILEY 138.</p>      <p><FONT SIZE="3"><b>RESULTADOS Y DISCUSI&Oacute;N</b></FONT></p>      <p><b>CIN&Eacute;TICA DE CRECIMIENTO</b></p>      <p>La curva de crecimiento para la cepa de <i>Rhodococcus </i>opacus DSM 44313 en el medio TSB se muestra en la <a href="#g_03">Figura 3</a>. En ella se observa que la bacteria presenta una fase de latencia de 9 h, y que la mayor concentraci&oacute;n de c&eacute;lulas (967 mg/L) se obtiene a las 50h. Tambi&eacute;n muestra que a las 31 h (618 mg/L) la bacteria se encuentra en la mitad de su fase de crecimiento exponencial y a las 44 h (933 mg/L) est&aacute; finalizando esa fase. De modo que a esos tiempos se tomaron los vol&uacute;menes de suspensi&oacute;n celular para llevar a cabo la biotransformaci&oacute;n.</p>      <P>    <CENTER><A NAME="g_03"></A><IMG SRC="img/revistas/bsaa/v7n2/v7n2a15g03.jpg"></CENTER></P>      <p><b>BIOTRANSFORMACI&Oacute;N DE GERANIOL</b></p>      <p>Las reacciones de biotransformaci&oacute;n en las que el geraniol se agreg&oacute; disuelto en etanol al 10&#37;, conllevaron a la formaci&oacute;n de productos por autooxidaci&oacute;n, es decir, se encontraron los mismos compuestos tanto en los blancos como en los experimentos que conten&iacute;an suspensi&oacute;n de c&eacute;lulas, mientras que en los ensayos en los que el geraniol se adicion&oacute; puro al sistema de reacci&oacute;n s&iacute; hubo bioconversi&oacute;n, como se muestra en la <A NAME="t_01"></A><A HREF="img/revistas/bsaa/v7n2/v7n2a15t01.jpg", TARGET="_blank">Tabla 1</A>, donde se relacionan las concentraciones de los compuestos producidos. En ella se aprecia que el producto mayoritario fue el geranial (E-3,7-dimetil-2,6-octadienal), es decir, la bacteria oxid&oacute; el sustrato, que es un alcohol, y lo convirti&oacute; en su forma aldeh&iacute;dica, la mayor concentraci&oacute;n se present&oacute; a las 24 h de reacci&oacute;n con c&eacute;lulas tomadas cuando la bacteria estaba finalizando su fase de crecimiento exponencial (24B). El segundo compuesto en abundancia es el &aacute;cido ger&aacute;nico (&aacute;cido (2E)-3,7-dimetilocta-2,6-dien&oacute;ico), producto de la inserci&oacute;n de un &aacute;tomo de ox&iacute;geno y la remoci&oacute;n de dos &aacute;tomos de hidr&oacute;geno en la mol&eacute;cula de sustrato (<a href="#g_01">Figura 1</a>). El tercer compuesto formado es la cetona 6-metil-5-hepten-2-ona (MHO). Tanto el &aacute;cido ger&aacute;nico como el MHO se obtienen en mayor concentraci&oacute;n despu&eacute;s de 48 h de reacci&oacute;n con la suspensi&oacute;n celular tomada finalizando la fase de crecimiento exponencial (48B).</p>      ]]></body>
<body><![CDATA[<p>Para los tres productos se observa que la mayor concentraci&oacute;n se obtuvo tomando la suspensi&oacute;n celular a las 44 h de crecimiento bacteriano, es decir, cuando la cepa de Rhodococcus opacus DSM 44313 estaba finalizando su fase de crecimiento exponencial.</p>      <p>Los compuestos producidos son de gran importancia en las industrias farmac&eacute;utica, perfum&iacute;stica y de alimentos. El geranial se usa en perfumer&iacute;a (es el principal constituyente del aroma a rosa) y en la s&iacute;ntesis de la Vitamina A. El &aacute;cido ger&aacute;nico es reconocido por sus propiedades anticancer&iacute;genas, debido a que induce la apoptosis y la actividad agonista retinoide &#91;12&#93;. El 6-metil-5-hepten-2-ona es un intermediario de gran valor en la producci&oacute;n de aromatizantes. Se emplea como saborizante natural ya que posee un sabor reminiscente a pera; se han reportado varias patentes para su s&iacute;ntesis qu&iacute;mica, partiendo de diferentes sustratos y utilizando temperaturas elevadas y catalizadores de paladio, pero los rendimientos son relativamente bajos y el producto as&iacute; obtenido no puede considerarse natural &#91;22,23&#93;. De los compuestos producidos los m&aacute;s relevantes son el &aacute;cido ger&aacute;nico y el 6-metil-5-hepten-2-ona porque no son abundantes en la naturaleza, mientras que el geranial es el principal constituyente de la esencia de la hierba de lim&oacute;n y tambi&eacute;n se encuentra en el aceite esencial de geranio y de otras plantas y flores &#91;7&#93;.</p>      <p>El &aacute;cido ger&aacute;nico se ha producido con una cantidad relativa del 5&#37; por biotransformaci&oacute;n de geraniol mediante c&eacute;lulas vegetales de Cucurbita maxima &#91;11&#93;, en este estudio, la mayor concentraci&oacute;n obtenida, 47.59 ppm, representa el 1.55&#37; de cantidad relativa, menor al reportado en la bibliograf&iacute;a, sin embargo, en la referencia el tiempo de reacci&oacute;n fue de 20 d&iacute;as, con una concentraci&oacute;n inicial de geraniol de 6.0 mM, mientras que en el presente trabajo, el mayor tiempo de reacci&oacute;n fue de 2 d&iacute;as y la concentraci&oacute;n de geraniol fue de 20.0 mM. Es decir, dejando transcurrir m&aacute;s tiempo la reacci&oacute;n o modificando la concentraci&oacute;n de sustrato pueden obtenerse mayores concentraciones de este importante anticancer&iacute;geno. Adem&aacute;s, es probable que la alta concentraci&oacute;n de sustrato adicionada en este trabajo inhiba la capacidad biotransformadora de la bacteria.</p>      <p>El 6-metil-5-hepten-2-ona se ha obtenido por biotransformaci&oacute;n de geraniol empleando c&eacute;lulas bacterianas de Pseudomonas inc&oacute;gnita para la cual se han propuesto dos rutas (<A HREF="img/revistas/bsaa/v7n2/v7n2a15g04.jpg", TARGET="_blank">Figura 4</A>). La ruta A implica un ataque oxidativo sobre el doble enlace entre los carbonos 2 y 3, formando un ep&oacute;xido, que luego proporciona un triol, que posteriormente es oxidado al cetodiol. Este cetodiol despu&eacute;s es convertido en 6-metil-5-hepten-2-ona por un proceso oxidativo. La ruta B inicia con la oxidaci&oacute;n del grupo hidroxil del alcohol primario para producir geranial y &aacute;cido ger&aacute;nico que es posteriormente b-oxidado &#91;6&#93;. El 6-metil-5-hepten-2-ona tambi&eacute;n se ha producido empleando c&eacute;lulas f&uacute;ngicas de Penicillium digitatum y Aspergillus niger, sin embargo, la bioconversi&oacute;n por hongos parece seguir un mecanismo diferente al propuesto para la biotransformaci&oacute;n por Pseudomonas inc&oacute;gnita (<A HREF="img/revistas/bsaa/v7n2/v7n2a15g04.jpg", TARGET="_blank">Figura 4</A>). El estudio completo de las rutas enzim&aacute;ticas implicadas est&aacute; en progreso &#91;6&#93;.</p>        <p><b>BIOTRANSFORMACI&Oacute;N DE(R)-(+)-</b>&alpha;<b>-PINENO</b></p>      <p>En la <A HREF="img/revistas/bsaa/v7n2/v7n2a15t02.jpg", TARGET="_blank">Tabla 2</A> se observan las concentraciones en las que se obtuvo el (R)-(+)-cis-verbenol (<A NAME="g_02"></A><A HREF="img/revistas/bsaa/v7n2/v7n2a15g02.jpg", TARGET="_blank">Figura 2</A>), principal producto de la biotransformaci&oacute;n de (R)-(+)-&alpha;-pineno. En ella se aprecia que la concentraci&oacute;n de (R)-(+)-cis-verbenol aumenta con el tiempo, ya sea agregando el sustrato puro o disuelto en etanol al 10&#37; y tomando la suspensi&oacute;n de c&eacute;lulas en la mitad (A) o finalizando (B) la fase de crecimiento exponencial. Sin embargo, comparado con el geraniol, se observa una mayor formaci&oacute;n de producto cuando el sustrato se disuelve en etanol, espec&iacute;ficamente a las 48 h de reacci&oacute;n tomando la suspensi&oacute;n celular en la mitad de la fase de crecimiento exponencial (48A). Los cambios observados pueden deberse a las diferencias de solubilidad. En el caso del (R)-(+)-&alpha;-pineno el etanol puede facilitar el proceso de bioconversi&oacute;n debido a que solubiliza el sustrato en el medio de reacci&oacute;n, sin el cual no ser&iacute;a posible debido a la baja solubilidad del &alpha;-pineno en agua (0.026 mmol/L) &#91;24&#93;, mientras que el geraniol por ser un alcohol es m&aacute;s soluble en agua y con ese sustrato el etanol podr&iacute;a ejercer un efecto t&oacute;xico sobre las c&eacute;lulas.</p>      <p>El (R)-(+)-cis-verbenol se usa como feromona de agregaci&oacute;n para controlar las infestaciones por escarabajos en los pinos y como material de partida para preparar an&aacute;logos del &aacute;cido &alpha;-aminobut&iacute;rico (GABA) y directamente como aditivo o para producir variedad de compuestos fragantes y vitaminas &#91;19&#93;. El (R)-(+)-cis-verbenol se ha obtenido por biotransformaci&oacute;n del (R)-(+)-&alpha;-pineno empleando como biocatalizadores c&eacute;lulas de <i>Pseudomonas putida </i>&#91;15&#93;, una cepa de A. niger gen&eacute;ticamente modificada y c&eacute;lulas vegetales de <i>Psychotria brachyceras</i>, <i>Rauvolfia sellowi </i>&#91;19&#93; y <i>Picea abies </i>&#91;16&#93;.</p>      <BR>     <p><FONT SIZE="3"><b>CONCLUSIONES</b></FONT></p>      <p>Se obtuvieron compuestos con importantes aplicaciones en las industrias alimenticia, farmac&eacute;utica y perfum&iacute;stica, mediante la biotransformaci&oacute;n de geraniol y (R)-(+)-&alpha;-pineno empleando c&eacute;lulas de Rhodococcus opacus DSM 44313.</p>      ]]></body>
<body><![CDATA[<p>La cepa bacteriana llev&oacute; a cabo la biotransformaci&oacute;n de geraniol, produciendo geranial, &aacute;cido ger&aacute;nico y 6-metil-5-hepten-2-ona, s&oacute;lo cuando el sustrato se agreg&oacute; puro al sistema de reacci&oacute;n. Los tres compuestos se obtuvieron en mayor concentraci&oacute;n cuando la bacteria estaba finalizando su fase de crecimiento exponencial.</p>      <p>Con el (R)-(+)-&alpha;-pineno la bacteria llev&oacute; a cabo la producci&oacute;n de (R)-(+)-cis-verbenol, tanto a partir del sustrato adicionado puro, como a partir del sustrato disuelto en etanol. El (R)-(+)-cis-verbenol se produjo en mayor concentraci&oacute;n a las 48 h de reacci&oacute;n tomando la suspensi&oacute;n celular en la mitad de la fase de crecimiento exponencial de la bacteria y adicionando el sustrato-disuelto en etanol, es decir, en este caso, a diferencia de lo observado con el geraniol, el etanol favoreci&oacute; el proceso de biotransformaci&oacute;n, posiblemente debido a las diferencias de solubilidad entre el geraniol y el (R)-(+)-&alpha;-pineno.</p>      <BR><HR>     <p><FONT SIZE="3"><b>AGRADECIMIENTOS</b></FONT></p>      <p>Ministerio de Agricultura y Desarrollo Rural por el financiamiento del Proyecto 8159.</p>      <p>Doctora Elena Stashenko, directora del Centro de Investigaci&oacute;n en Biomol&eacute;culas -CIBIMOL-.</p>      <BR>     <p><FONT SIZE="3"><b>BIBLIOGRAF&Iacute;A</b></FONT></p>      <!-- ref --><p>&#91;1&#93; SERRA, Stefano; FUGANTI, Claudio y BRENNA, Elisabetta. Biocatalytic preparation of natural flavours and fragrances. Trends in Biotechnology. 2005. Vol. 23. No. 4: 193-198.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000071&pid=S1692-3561200900020001500001&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;2&#93; DE CARVALHO, Carla y DA FONSECA, Manuela. Biotransformation of terpenes. Biotechnology advances. 2006. Vol. 24: 134-142.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000072&pid=S1692-3561200900020001500002&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;3&#93; LINARES, Denis et al. Production of trans-2-methyl-5-isopropylhexa-2,5-dienoic acid by <i>Pseudomonas rhodesiae </i>CIP 107491. Bioresource Technology. 2008. Vol. 99: 4590-4596.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000073&pid=S1692-3561200900020001500003&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;4&#93;  GIRI, Archana et al. Biotransformation using plant cells, organ cultures and enzyme systems: current trends and future prospects. Biotechnology Advances. 2001. Vol. 19: 175-199.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000074&pid=S1692-3561200900020001500004&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;5&#93; STRAATHOF, Adrie; PANKE, Sven y SCHMID, Andreas. The production of fine chemicals by biotransformations. Current Opinion in Biotechnology. 2002. Vol. 13: 548-556.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000075&pid=S1692-3561200900020001500005&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;6&#93; LINARES, Denis; FONTANILLE, Pierre y LARROCHE, Christian. Exploration of a-pinene degradation pathway of Pseudomonas rhodesiae CIP 107491. Application to novalic acid production in a bioreactor. Food Research International. 2009. Vol. 42. No. 4: 461-469.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000076&pid=S1692-3561200900020001500006&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;7&#93; SELL, Charles. A fragant introduction to terpenoid chemistry. Cambridge: The Royal Society of Chemistry. 2003. 410 p.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000077&pid=S1692-3561200900020001500007&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;8&#93; DA SILVA, Jos&eacute; et al. Rhodium Catalyzed hydroformylation of Linalool. Applied Catalisys A: General. 2006.Vol. 309: 169-176.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000078&pid=S1692-3561200900020001500008&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;9&#93; MAR&Oacute;STICA, Mario y PASTORE, Gl&aacute;ucia. Production of R-(+)-a-terpineol by the biotransformation of limonene from orange essential oil, using cassava waste water as medium. Food Chemistry. 2007. Vol. 101: 345-350.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000079&pid=S1692-3561200900020001500009&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;10&#93; COLLU, Graziella et al. Geraniol 10-hydroxylase, a cytochrome P450 enzyme involved in terpenoid indole alkaloid biosynthesis. FEBS Letters. 2001. Vol. 508: 215-220.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000080&pid=S1692-3561200900020001500010&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;11&#93; LOYOLA, V&iacute;ctor et al. Bios&iacute;ntesis de los alcaloides ind&oacute;licos. Una revisi&oacute;n cr&iacute;tica. Revista de la Sociedad Qu&iacute;mica de M&eacute;xico. 2004. Vol. 48: 67-94.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000081&pid=S1692-3561200900020001500011&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;12&#93; NAGAKI, Masahiko et al. Biotransformation of prenyl alcohols by cultured cells of Cucurbita maxima. Journal of molecular catalysis B: Enzymatic. 2007. Vol. 47: 33-36.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000082&pid=S1692-3561200900020001500012&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;13&#93; TONIAZZO, Geciane et al. Biotransformation of (-)-ß-Pinene by Aspergillus niger ATCC 9642. Applied Biochemistry and Biotechnology. 2005. Vol. 121: 837-844.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000083&pid=S1692-3561200900020001500013&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;14&#93; YOO, S.K.; DAY, D.F.; CADWALLADER, K.R. Bio-conversion of a- and ß- pinene by Pseudomonas sp. strain PIN. Process Biochemistry. 2001. Vol. 36: 925-932.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000084&pid=S1692-3561200900020001500014&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;15&#93; DIVYASHREE, MS.; GEORGE, J.; AGRAWAL, R. Biotransformation of terpenic substrates by resting cells <i>of Aspergillus niger and </i>Pseudomonas putida isolates. Journal of Food Science and Technology. 2006. Vol. 43. No. 1: 73-76.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000085&pid=S1692-3561200900020001500015&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;16&#93; LINDMARK, Marica et al. Transformation of a-Pinene using Picea abies suspension culture. Journal of Natural Products. 2003; 66: 337-343.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000086&pid=S1692-3561200900020001500016&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;17&#93; ROZENBAUM, H.F. et al. Production of aromas and fragrances through microbial oxidation of monoterpenes. Brazilian of Chemical Engineering. 2006. Vol. 23, No. 3: 273-279.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000087&pid=S1692-3561200900020001500017&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;18&#93; ANCEL, J.E. et al. Kinetic peculiarities of -pinene oxidation by molecular oxygen. Applied Catalysis A: General. 2004. Vol. 272: 109-114.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000088&pid=S1692-3561200900020001500018&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;19&#93; LIMBERGER, Renata et al. Bioconversion of (+)-and (-)-alpha-pinene to (+)- and (-)-verbenone by plant cell cultures of <i>Psychotria brachyceras </i>and <i>Rauvolfia sellowii. </i>Electronic Journal of Biotechnology. 2007; Vol. 10. No. 4: 500-507.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000089&pid=S1692-3561200900020001500019&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;20&#93; VAN DER GEIZE, Robert y DIJKHUIZEN, Lubbert. Harnessing the catabolic diversity of rhodococci for environmental and biotechnological applications. Current Opinion in Microbiology. 2004. Vol. 7: 255-261.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000090&pid=S1692-3561200900020001500020&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;21&#93; DUETZ, W.A. et al. Methods for intense aireation, growth, storage and replication of bacterial strains in microtiter plates. Applied and Environmental Microbiology. 2000. Vol. 66: 2641-2646.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000091&pid=S1692-3561200900020001500021&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;22&#93; AQUINO, Fabrice; BONRATH, Werner y CREVATIN, Aljosa. Process for the preparation of methylheptenone. 2008. US. P. 7.319.172.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000092&pid=S1692-3561200900020001500022&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;23&#93; KRILL, Steffen; KRETZ, Stephan; SCHNEIDER, Achim. Preparation of 6-methylheptanone. 2003. US. P. 6.605.746.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000093&pid=S1692-3561200900020001500023&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --><!-- ref --><p>&#91;24&#93; VAN DER WERF, Mari&ecirc;t; DE BONT, Jan y LEAK, David. Opportunities in microbial biotransformation of monoterpenes. Advances in Biochemical Engineering/Biotechnology. 1997. Vol. 55: 147-177.&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;&nbsp;[&#160;<a href="javascript:void(0);" onclick="javascript: window.open('/scielo.php?script=sci_nlinks&ref=000094&pid=S1692-3561200900020001500024&lng=','','width=640,height=500,resizable=yes,scrollbars=1,menubar=yes,');">Links</a>&#160;]<!-- end-ref --> ]]></body><back>
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