Enzimas Agroindustriales para Bioprocesos

Resumen

El grupo de Enzimas Agroindustriales para Bioprocesos (EAB) se dedica al estudio y aplicación de enzimas microbianas que actúan sobre carbohidratos, con el fin de obtener bioproductos a partir de los polímeros que constituyen la biomasa vegetal. Nuestro principal objetivo es comprender cómo las enzimas bacterianas y fúngicas modifican la estructura de la celulosa y hemicelulosa, lo que nos permite desarrollar procesos enzimáticos para la bioconversión de estos polisacáridos en azúcares y productos de valor agregado.

Nos especializamos en enzimas que degradan carbohidratos, en particular xilanasas, glucanasas y aquellas que actúan sobre sustituciones del xilano. En este ámbito, hemos logrado aislar y caracterizar especies bacterianas con actividad celulolítica y xilanolítica, generando un portfolio de enzimas recombinantes exhaustivamente caracterizadas. Además, llevamos a cabo estudios genómicos y proteómicos para entender cómo las bacterias aeróbicas del suelo descomponen la biomasa lignocelulósica.

Nuestra investigación está orientada hacia el desarrollo de formulaciones enzimáticas específicas para diversos tipos de procesos, con un enfoque en la producción de oligosacáridos bioactivos y en el desarrollo de tecnologías enzimáticas que mejoren la calidad de productos destinados a la alimentación animal y humana. El descubrimiento y la caracterización de nuevas enzimas nos permiten sentar las bases para desarrollar tecnologías de biocatálisis, que aprovechen la biomasa renovable en sectores como los biocombustibles, biomateriales, y la industria alimentaria.

Integrantes

DIRECTORA

Eleonora Campos

Investigadora Independiente del CONICET

campos.eleonora@inta.gob.ar

Licenciada en Cs. Biológicas y Doctora de la Universidad de Buenos Aires. Investigadora Independiente de CONICET. Especializada en el estudio de enzimas activas sobre carbohidratos (CAZymas) y su aplicación a bioprocesos agroindustiales. Desde 2010 está cargo del grupo “Enzimas Agro-industriales para Bioprocesos (EAB”, del Instituto de Agrobiotecnología y Biología Molecular (IABIMO).

Investigadores

Becarios/as

Miembros anteriores

Producción y Financiamiento

Publicaciones

Topalian J., Navas, LE, Ontañon OM, Noseda DG, Blasco M, Peña MJ, Urbanowicz BR, Campos E. Production of a bacterial secretome highly efficient for the deconstruction of xylans. World Journal of Microbiology and Biotechnology 40:266, 2024 (doi:10.1007/s11274-024-04075-y)
Montiel C, Hernández-Meléndez O, Marques S, Gírio F, Tavares J, Ontañon O, Campos E, Bárzana E. Application of In-House Xylanases as an Addition to a Commercial Cellulase Cocktail for the Sustainable Saccharification of Pretreated Blue Agave Bagasse Used for Bioethanol Production. Sustainability, 16(16), 672, 2024, (doi: 3390/su16166722)
De Mello Capetti CC, Ontañon O, Navas LE, Campos E, Simister R, Dowle A, Liberato MV, Arnoldi Pellegrini VO, Gómez LD, Polikarpov I. Sugarcane bagasse derived xylooligosaccharides produced by an arabinofuranosidase/xylobiohydrolase from Bifidobacterium longum in synergism with xylanases. Carbohydr Polymers 339: 122248, 2024 (doi: 10.1016/j.carbpol.2024.122248)
Buda K, Fekete T, Ontañon OM, Campos E, Fehér C. Xylanase Production by Cellulomonas phragmiteti Using Lignocellulosic Waste Materials. Processes. 12(2):258, 2024 (doi: 10.3390/pr12020258)
Dionisi HM., Lozada M., Campos E. Diversity of GH51 α-L-arabinofuranosidase homolog sequences from subantarctic intertidal sediments. Biologia, 2023 (doi:1007/s11756-023-01382-x)
De Mello Capetti CC, Arnoldi Pellegrini V, Vacilotto MM, da Silva Curvelo AA, Falvo M, Gontijo Guimaraes FE, Ontañon O, Campos E, I Polikarpov. Evaluation of hydrothermal and alkaline pretreatment routes for xylooligosaccharides production from sugar cane bagasse using different combinations of recombinant enzymes. Food and Bioprocess Technology, 2023 (doi: 10.1007/s11947-023-03226-7)
De Mello Capetti CC, Arnoldi Pellegrini V, Espirito Santo MC, Abreu Cortez A, da Silva Curvelo M, Campos E, Gonçalves Filgueiras J, Gontijo Guimaraes FE, de Azevedo E, I Polikarpov. Enzymatic production of xylooligosaccharides from corn cobs: Assessment of two different pretreatment strategies. Carbohydrate Polymers, 299, 2023 (doi: 10.1016/j.carbpol.2022.120174.
Garrido MM, Piccinni FE, Landoni M, Peña MJ, Topalian J, Couto A, Wirth SA, Urbanowicz B, Campos E. Insights into the xylan degradation system of Cellulomonas B6: biochemical characterization of xylanase rCsXyn10A and arabinofuranosidase rCsAbf62A. Applied Microbiology and Biotechnology 106(13-16):5035-5049 2022 (doi: 10.1007/s00253-022-12061-3)
Mon ML, Marrero Díaz de Villegas R, Campos E, Soria MA, Talia PM. Characterization of a novel GH10 alkali‑thermostable xylanase from a termite microbiome. Bioresources and Bioprocessing 9:84, 2022 (doi: 10.1186/s40643-022-00572-w)
Ontañon OM, Bedő S, Ghio S, Garrido MM, Topalian J, Jahola D, Fehér A, Valacco MP, Campos E, Fehér C. Optimisation of xylanases production by two Cellulomonas strains and their use for biomass deconstruction. Appl Microbiol Biotechnol. 2021 (doi: 10.1007/s00253-021-11305-y)
Briganti L; de Mello Capetti CC, Arnoldi Pellegrini V, Ghio S, Campos E, Nascimento AS, Polikarpov I. Structural and molecular dynamics investigations of ligand stabilization via secondary binding site interactions in Paenibacillus xylanivorans GH11 xylanase. Computational and Structural Biotechnology Journal, Vol 19: 1557-1566. (doi: 10.1016/j.csbj.2021.03.002)
Garrido M, Landoni M, Sabbadin F, Valacco MP, Couto A, Bruce NC, Wirth SA, Campos E. PsAA9A, a C1-specific AA9 lytic polysaccharide monooxigenase from the white-rot basidiomycete Pycnoporus sanguineus. Applied Microbiology and Biotechnology. AMAB. Vol 104: 9631–9643. (doi: 10.1007/s00253-020-10911-6)
Ghio S, Bradanini MB, Garrido MM, Ontañon OM, Piccinni FE, Marrero Diaz de Villegas R, Talia PM, Campos E. Synergic activity of Cel8Pa β-1,4 endoglucanase and Bg1Pa β-glucosidase from Paenibacillus xylanivorans A59 in beta-glucan conversion. Biotechnology Reports. Vol 28. 2020 (doi: 1016/j.btre.2020.e00526)
Ben Guerrero E, Marrero Díaz de Villegas R, Soria MA, Santangelo MP, Campos E, Talia, PM. Characterization of two GH5 endoglucanases from termite microbiome using synthetic metagenomics. Applied Microbiology and Biotechnology. Vol 104: 8351–8366. 2020. (doi:10.1007/s00253-020-10831-5)
Romero Victorica M, Soria MA, Batista-García RA, Ceja-Navarro JA, Vikram S, Ortiz M, Ontañon O, Ghio S, Martínez-Ávila L, Quintero García OJ, Etcheverry C, Campos E, Cowan D, Arneodo J, Talia PM. Neotropical termite microbiomes as sources of novel plant cell wall degrading enzymes. Sci Rep 10, 3864. 2020. (doi: 1038/s41598-020-60850-5)
Coniglio RO, Díaz GV, Fonseca MI, Castrillo ML, Piccinni FE, Villalba LL, Campos E, Zapata PD. Enzymatic hydrolysis of barley straw for biofuel industry using a novel strain of Trametes villosa from Paranaense rainforest. Prep Biochem Biotechnol 50:753-762. (doi: 10.1080/10826068.2020.1734941).
Ghio S, Sauka DH, Ferrari AE, Piccini FE, Ontañon OM, Campos E. Paenibacillus xylanivorans nov., a xylan-degrading bacterium isolated from decaying forest soil. Int J Syst Evol Microbiol. 2019 (doi: 10.1099/ijsem.0.003686)
Ontañon OM, Ghio S, Marrero Díaz de Villegas R, Garrido MM, Talia PM, Fehér C, Campos E. A thermostable GH8 endoglucanase of Enterobacter sp. R1 is suitable for β-glucan deconstruction. Food Chemistry 298. 2019 (doi: 10.1016/j.foodchem.2019.124999)
Coniglio, RO, Fonseca, MI, Díaz, GV, Ontañon, OM, Ghio, S, Campos, E, PD Zapata. “Optimization of cellobiohydrolase production and secretome analysis of Trametes villosa LBM 033 suitable for lignocellulosic bioconversion” Arab Journal of Basic and Applied Sciences, 26:1, 182-192, 2019 (doi:10.1080/25765299.2019.1598107).
Navas, LE; Martínez, FD; Taverna ME; Fetherolf, MM; Eltis, LD; Nicolau, V; Estenoz, D; Campos, E; Benintende, GB; Berretta, M. «A thermostable laccase from Thermus sp. 2.9 and its potential for delignification of Eucalyptus biomass» AMB Express 12;9(1):24. (doi: 10.1186/s13568-019-0748-y)
Piccinni FE, Ontañon O, Ghio S, Sauka D, Talia PM, Rivarola M, Valoccco MP, Campos E. “Secretome profile of Cellulomonas B6 growing on lignocellulosic substrates”. Journal of Applied Microbiology. 2018. (doi: 10.1111/jam.14176)
Ontañon O, Ghio S, Marrero Díaz de Villegas R, Piccinni FE, Talia PM, Cerutti ML, Campos E. “EcXyl43 β-xylosidase: Molecular modeling, activity on natural and artificial substrates and synergism with endoxylanases for lignocellulose deconstruction”. Applied Microbiology and Biotechnology 102 (16) 6959:6971. 2018. (doi: 10.1007/s00253-018-9138-7).
Niderhaus C; Garrido M; Insani M, Campos E, Wirth S. “Heterologous production and characterization of a thermostable GH10 family endo-xylanase from Pycnoporus sanguineus BAFC 2126. Process Biochemistry. (doi: 10.1016/j.procbio.2018.01.017)
Ghio, S, Ontañon, O, Piccinni, F, Marrero Diaz, R, Talia, P, Grasso, D, Campos, E. “Paenibacillus sp. A59 GH10 and GH11 extracellular endoxylanases: application in biomass bioconversion” Bioenergy Research (ISSN 1939-1234) 11:174-190, 2017. (doi 10.1007/s12155-017-9887-7)
Ben Guerrero, E., Soria, M., Salvador, R., Ceja-Navarro, J., Campos, E., Brodie, E.L., P.M. Talia. “Effect of different lignocellulosic diets on bacterial microbiota and hydrolytic enzyme activities in the gut of the cotton boll weevil (Anthonomus grandis)” Frontiers in Microbiol. 2016. (doi:10.3389/fmicb.2016.02093)
Piccinni, F., Murua, Y., Ghio, S., Talia, P., Rivarola, M, Campos. “Draft genome sequence of cellulolytic and xylanolytic Cellulomonas sp. B6 strain isolated from sub-tropical forest soil”. Genome Announc Aug 25;4(4). 2016. (doi: 10.1128/genomeA.00891-16)
Ghio S., Insani, EM, Piccinni FE, Talia PM, Grasso DH, E Campos. “GH10 XynA is the main xylanase identified in the crude enzymatic extract of Paenibacillus A59 when grown on xylan or lignocellulosic biomass”. Microbiological Research 186, 16–26. 2016. (doi: 10.1016/j.micres.2016.02.006)
Ghio S, Martinez Cáceres AI, Talia P, Grasso DH, Campos E. “Draft genome sequence of cellulolytic and xylanolytic Paenibacillus A59, isolated from decaying forest soil from Patagonia, Argentina.” Genome Announc 3(5): e01233-15. 2015. (doi:10.1128/genomeA.01233-15)
Ben Guerrero, E., Arneodo, J., Bombarda Campanha, R., Abrão de Oliveira, P., Veneziano Labate, MT., Regiani Cataldi, T., Campos, E., Cataldi, A., Labate, CA., Martins Rodrigues, C., Talia, O. Prospection and Evaluation of (Hemi) Cellulolytic Enzymes Using Untreated and Pretreated Biomasses in Two Argentinean Native Termites. Plos One. 2015 (doi: 10.1371/journal.pone.0136573)
Campos, E, Negro Alvarez MJ, Sabarís Di Lorenzo, G, Gonzalez, S, Rorig, M., Talia, P, Grasso, D, Saéz, F, Manzanares Secades, P, Ballesteros Perdices, M, Cataldi, A. “Purification and characterization of a GH43 beta-xylosidase from Enterobacter identified and cloned from forest soil bacteria.” Microbiological Research 169: 213-220. 2014. (doi: 10.1016/j.micres.2013.06.004)

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