Los glicósidos de esteviol, edulcorantes naturales extraídos de Stevia rebaudiana, se han convertido en una alternativa popular al azúcar debido a su alta dulzura y bajo valor calórico. En este contexto, el Rebaudiosido M (Reb M) se perfila como el producto de glicósidos de esteviol de próxima generación, gracias a su intensa dulzura y perfil de sabor superior. Sin embargo, su abundancia natural en la planta de stevia es extremadamente baja, lo que plantea un desafío significativo para satisfacer la creciente demanda del mercado.
La identificación de métodos biosintéticos eficientes se ha vuelto fundamental. Hasta ahora, se asumía que la clave para la conversión del Rebaudiosido D (Reb D) en Reb M recaía en la enzima UGT76G1. No obstante, esta enzima muestra una selectividad estricta hacia la posición C13 de los glicósidos de esteviol, mientras que su actividad catalítica en la posición C19 es muy débil.
Identificación del Enzima Clave
Un estudio reciente, publicado en las Proceedings of the National Academy of Sciences, ha revelado importantes avances en este ámbito. Un equipo liderado por el profesor Yin Heng del Instituto de Física Química de Dalian, de la Academia China de Ciencias, ha identificado el glicosiltransferasa clave que cataliza la conversión de Reb D a Reb M, además de esclarecer el mecanismo molecular que subyace a su selectividad regioquímica.
Los investigadores caracterizaron UGT76G4, una variante natural de UGT76G1, proveniente de una variedad de stevia que produce altos niveles de Reb M. Este descubrimiento fue crucial, ya que UGT76G4 mostró selectividad hacia la posición C19 en ensayos tanto in vivo como in vitro, confirmándolo como el enzima clave en el proceso de conversión de Reb D a Reb M.
A través de un estudio sistemático, el equipo elucidó la base molecular de la selectividad regioquímica de UGT76G4, identificando el residuo G200 como crítico para su actividad catalítica en la posición C19. Este hallazgo abre nuevas puertas para la ingeniería de enzimas en la producción de edulcorantes naturales.
Además, los investigadores han aplicado un diseño semi-racional para desarrollar varias variantes de UGT76G4 con un rendimiento mejorado, capaces de sintetizar eficientemente Reb M utilizando Rebaudiosido E (Reb E) y Reb D como sustratos. Según el profesor Yin, este trabajo no solo aclara cuál es la enzima responsable de la biosíntesis de Reb M, sino que también proporciona biocatalizadores ingenierizados que permitirán la producción eficiente de este edulcorante natural de próxima generación.
Más información: Yu Wang et al, Caracterización de SrUGT76G4 revela un residuo clave para la selectividad regioquímica y la síntesis eficiente de Reb M, Proceedings of the National Academy of Sciences (2025). DOI: 10.1073/pnas.2504698122
Proporcionado por la Academia China de Ciencias
