Descubren un nuevo biopolímero similar a la celulosa


Izquierda: Apariencia algodonosa del β-glucano. Derecha: Raíz de alfalfa colonizada por una bacteria hiperproductora de β-glucano.

Investigadores del Campus de Excelencia Internacional Agroalimentario ceiA3 en la Estación Experimental del Zaidín (CSIC) en Granada, en colaboración con la Universidad de Sevilla y la Universidad Autónoma de Madrid, han descubierto la producción por bacterias de un nuevo polisacárido, un β-glucano, que comparte propiedades con la celulosa. El estudio, elegido como tema de portada del volumen 112, número 7 de la revista Proceedings of the National Academy of Sciences (PNAS, Estados Unidos), aporta información esencial sobre la novedosa estructura química de este biopolímero y los mecanismos bioquímicos que controlan su producción en un importante grupo de bacterias benéficas del suelo. Este β-glucano desempeña un papel importante en la formación de biopelículas, facilitando a estas bacterias la colonización de su planta hospedadora. 

La celulosa es el polímero orgánico más abundante en la naturaleza, por ejemplo la mayor parte de la fibra vegetal es celulosa. La celulosa y sus derivados tienen múltiples usos como componente principal del papel o de tejidos como el algodón y el lino. También algunas bacterias producen celulosa, químicamente idéntica a la de plantas, que por su pureza y propiedades cristalinas tiene importantes aplicaciones en medicina. Una fibra de celulosa está compuesta por varias cadenas polisacarídicas que se asocian entre sí, y cada cadena está a su vez compuesta por unidades de glucosa unidas entre sí por enlaces β(1→4).

El polisacárido ahora descubierto forma también fibras parecidas a la celulosa, pero en las cadenas lineales las glucosas están unidas entre sí por enlaces β(1→4) y β(1→3) alternantes. De esta forma, si bien el nuevo β-glucano de enlaces mixtos posee algunas propiedades similares a la celulosa, como su insolubilidad en agua, también presenta características propias, como ser más soluble en disolventes orgánicos, lo que permitirá nuevos usos y aplicaciones frente a la celulosa. Además, el nuevo β-glucano de enlaces mixtos también comparte propiedades con otras biomoléculas, como las que componen la llamada fibra de avena, de uso creciente en nutrición y dietética.

Así mismo, un método para la producción de elevadas cantidades y alta pureza de este nuevo biopolímero ha sido patentado.

Pérez-Mendoza, D., M.A. Rodríguez-Carvajal, L. Romero-Jiménez, G. A. Farias, J. Lloret, M-T. Gallegos & J. Sanjuán. 2015. Novel mixed-linkage β-Glucan activated by c-di-GMP in Sinorhizobium meliloti. Proc. Natl. Acad. Sci. (USA) 112(7) E757–E765.
doi: 10.1073/pnas.1421748112; http://www.pnas.org/content/112/7/E757
Pérez Mendoza, D., L. Romero Jiménez, D. Rodríguez Carbonell, M.A. Rodriguez Carvajal, M.T. Gallegos Fernández, J. Sanjuán Pinilla. Método para la producción de poli-β1,3-β1,4-D-glucano. Patente P201431133 Fecha de prioridad: 28 Julio 2014.



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