Biochimie & Biochimie Analytique

Abstrait

Efficacité de la L-cystéine comme antioxydant dans la synthèse d'oligopeptides catalysée par la papaïne dans un système de solvant organique

Santhana Srinivasan, Shubhen Kapila, Daniel Forciniti et Paul Nam

La synthèse peptidique enzymatique a suscité une attention considérable pour la synthèse de compléments alimentaires oligopeptidiques à haut taux de dérivation dans la nutrition animale. Une protéase résistante (papaïne) avec une fraction cystéine au site actif nécessite la présence d'un antioxydant dans le milieu réactionnel pour garantir que le groupe thiol reste intact. La cystéine libre a été l'antioxydant de choix pour la synthèse d'oligopeptides catalysée par la papaïne dans des systèmes aqueux. Cependant, en raison de la solubilité limitée de la cystéine dans les solvants organiques, elle n'est généralement pas un antioxydant approprié pour la synthèse d'oligopeptides dans des systèmes de solvants biphasiques ; à la place, le mercaptoéthanol est souvent utilisé. La lysine et la méthionine sont deux acides aminés limitants bien connus qui trouvent une application dans l'alimentation du bétail et de la volaille. La synthèse de co-oligopeptides de lysine et de méthionine a généralement été tentée dans des systèmes de solvants biphasiques avec le mercaptoéthanol comme antioxydant. La toxicité inhérente du mercaptoéthanol, même lorsqu'il est présent en quantités infimes, rend son utilisation indésirable lors de la synthèse d'oligopeptides destinés à être utilisés comme compléments alimentaires. L'utilisation d'antioxydants non toxiques tels que la cystéine rendrait le produit final plus adapté à l'utilisation comme complément nutritionnel pour l'alimentation animale. Par conséquent, l'efficacité de la L-cystéine en tant qu'antioxydant a été étudiée lors de l'oligomérisation catalysée par la papaïne de Lys, Arg, Glu et Asp dans deux systèmes organiques : un milieu micro-aqueux triphasé composé de n-octane, de DFP et d'eau, ainsi que des mélanges homogènes ACN/eau. Les réactions ont également été réalisées sous une atmosphère d'argon en présence et en l'absence d'antioxydants. Les résultats des expériences ont montré que la L-cystéine facilitait la synthèse d'oligomères à la fois dans le système triphasé et dans le mélange ACN/eau. Les rendements globaux en oligomères se sont avérés supérieurs à 75 % en présence de L-cystéine. Les rendements en oligopeptides obtenus par des réactions réalisées sous atmosphère d'argon étaient inférieurs à 20 %.