Identificación de la reducción de ácidos hidroxicinámicos como via metabólica alternativa a la descarboxilación en lactobacillus plantarum WCFS1

Póster presentado a la 12ª Reunión de la Red Española de Bacterias Lácticas: "Bacterias lácticas y su relación con la salud humana y la calidad y seguridad de los alimentos", celebrada en el Instituto de la Grasa-CSIC (Sevilla) del 17 al 18 de mayo de 2018.Lactobacillus plantarum es la especie de bacteria láctica más frecuente en fermentaciones de alimentos de origen vegetal en donde son abundantes los ácidos hidroxicinámicos. L. plantarum es capaz de descarboxilar estos ácidos pero también puede reducirlos a los correspondientes ácidos fenilpropiónicos sustituidos. Aunque se ha descrito que la etapa de reducción se induce mediante la presencia de ácidos hidroxicinámicos, se desconocía la maquinaria enzimática responsable de esta reducción. Un estudio anterior de nuestro grupo en el que se describe la respuesta transcriptómica de L. plantarum a la presencia de ácido p-cumárico, un ácido hidroxicinámico, reveló la existencia de una marcada inducción de dos genes contiguos que codifican posibles reductasas, los genes lp_1424 y lp_1425. En este estudio, se demuestra que la interrupción de ambos genes ocasiona la pérdida de actividad hidroxicinamato reductasa en L. plantarum, lo que apoya su implicación en esta actividad bioquímica. Estudios funcionales realizados in vitro revelan que la proteína Lp_1425 (HcrB, hidroxicinamato reductasa B), recombinante y pura, aunque presenta actividad hidroxicinamato reductasa es inestable en solución. Por el contrario, la proteína Lp_1424 (HcrA) pura no presenta actividad reductasa in vitro pero es muy estable. Cuando ambos genes (hcrAB) se coexpresan se observa la formación de un dímero HcrAB activo. Se ha estudiado la actividad de esta reductasa sobre el ácido cinámico y numerosos ácidos hidroxicinámicos comprobándose que sólo reduce los ácidos hidroxicinámicos ensayados. Este resultado indica que para la actividad reductasa se necesita la presencia de un grupo hidroxilo como sustituyente del anillo bencénico. También se ha estudiado la presencia de actividad reductasas de ácidos hidroxicinámicos en otras especies de bacterias lácticas y se ha relacionado con la presencia mediante PCR de genes similares a hcrB. Se comprobó que la actividad hidroxicinamato reductasa no es una actividad muy frecuente entre bacterias lácticas. Este estudio representa la primera descripción de una enzima con actividad hidroxicinamato reductasa, y se demuestra que es una proteína heterodimérica y NADH-dependiente que actúa sobre el doble enlace carbono-carbono presente en los ácidos hidroxicinámicos.Fuente de financiación: AGL2014-52911-R (MINEICO)Peer Reviewe