ANII | Agencia Nacional de Investigación e Innovación

Las proteasas vegetales como la papaína, bromelina, ficina, actinidina, tienen una amplia gama de aplicaciones industriales, incluida la industria alimentaria. La papaína, es especialmente importante para el tratamiento de carnes, mejorando su sabor, terneza y la biodisponibilidad de los aminoácidos. Esta enzima se obtiene actualmente a partir de su fuente natural, el látex de la papaya, que contiene una mezcla de al menos cuatro proteasas cisteínicas y puede presentar otras enzimas. Los esfuerzos en producir esta enzima pura en sistemas de expresión recombinantes rentables como las bacterias no han sido exitosos ya que se produce en forma insoluble y requiere replegado. La expresión de propapaína soluble se ha logrado en diferentes sistemas eucariotas, pero hasta el momento no se ha intentado la producción heteróloga en un sistema vegetal. Las plantas son un modelo ideal para la producción de proteínas recombinantes vegetales cuyas modificaciones post-traduccionales condicionan la funcionalidad y plegamiento de las proteínas. El musgo Physcomitrium patens se ha convertido en una especie modelo en investigación básica y biotecnología, con un genoma secuenciado y posibilidades excepcionales para una ingeniería genómica. Este sistema ofrece una producción certificada GMP en biorreactores con un escalado exitoso a 500 L, excelente homogeneidad en la glicosilación de proteínas, estabilidad entre lotes y criopreservación segura. Además, las plantas carecen de patógenos humanos, endotoxinas y secuencias de ADN oncogénicas y, por lo tanto, son más seguras que los hospederos microbianos o animales para producir proteínas para la industria alimentaria. Este proyecto de tesis propone desarrollar la producción de papaína en Physcomitrium patens, generando plantas que sobreexpresen la secuencia para la propapaína. Posteriormente, la propapaína será purificada, activada, caracterizada y aplicada en la mejora de la terneza de cortes de carne. Este enfoque promete avances significativos en la tecnología de procesamiento de alimentos.