Conversion of cholesterol to testosterone by Mycobacterium sp . MB-3638 .

Número: 
Autores/Authors: 
Sofía Borrego, María Esther Espinosa, Elena Martí and Magdalena Fonseca .
Palabras Claves / Key words: 
micobacteria, testosterona, biotransformación de esteroles, medios de cultivo / mycobacteria, testosterone, sterol biotransformation, culture medium .
Resumen: 
La etapa final en la biosíntesis de la testosterona es la reducción del 4-androsten-3,17-diona (AD) a testosterona. La reducción enzimñtica no sólo la realizan microorganismos y animales sino también suspenciones de células vegetales . Sin embargo, el AD puede producirse madiante un proceso de transformación microbiológica por la ruptura selectiva de la cadena lateral de los esteroles, mientras que la producción industrial de la testosterona a partir del AD ocurre mediante cuatro pasos de síntesis química . La producción de testosterona a partir de colesterol, AD ó 1,4-androstadien-3,17-diona (ADD) ha sido llevada a cabo por diferentes géneros de microorganismos. Se probaron diferentes medios de cultivo salinos en los cuales las micobacterias pueden biotrnaformar esteroles y variantes de éstos, con el objetivo de seleccionar la que mayores rendimientos de testosterona proporcionara . Se estudió el efecto del pH inicial en la producción de testosterona a partir del colesterol y el ADD . También se siguió la producción de androstanos y el crecimiento microbiano durante 168 h . La cepa mutante Mycobacterium sp . MB-3683 fue capaz de producir testosterona como producto mayoritario a partir del colesterol (Yp/s = 37,6 %) y del ADD (Yp/s = 45,1 %) empleando un medio salino enriquecido con glucosa al 3 % y urea a 0,4 g á L-' a pH inicial de 6 y 144 h de fermentación en zaranda. Tambiénesta cepa, que produce AD como producto mayoritario a partir de esteroles, fue capaz de producir ADD a partir de AD en presencia de glucosa, lo que demostró además, que este azúcar estimuló la 1,2-dehidrogenación . De los sustratos que se utilizaron en la biotransformación (colesterol, ADD y AD), el ADD resultó el mejor para obtener testosterona . La dehidrotestosterona, producto intermediario en la reacción doble del AD, no se detectó .
Abstract: 
The final step in the testosterone biosynthesis is the reduction of 4-androstene-3,17-dione (AD) to testosterone . The enzymatic reduction has been not only in microorganisms, in animals but in vegetable cell suspension too . Although AD can be produced from the selective side chain cleavage of sterols via microbial transformation process, the industrial production of testosterone from AD is carried out via four steps of chemical synthesis . The production of testosterone from cholesterol, AD or 1,4-androstediene-3,17-dione (ADD) has been carried out by different genus of microorganisms.Different saline culture media in which the biotransformation of sterols by micobacteria is carried out and variants of some of them, were tested with the aim to select the media in whom the testosterone yield was the highest . The effect of the initial pH on the testosterone production from cholesterol and ADD was studied .Also the androstane production from cholesterol and microbial growth were monitored for 168 h . The mutant strain of Mycobacterium sp . MB-3683 was capable to produce testosterone from cholesterol (Yp/s = 37 .6 %) and ADD (Yp/s = 45.1 %) as a major product using a saline medium supplemented with glucose at 3 % and urea (0.4 g . L-'), at initial pH of 6 and 144 h of fermentation in shaker . Also, this strain which produce AD from sterols as a major product, was capable to produce ADD from AD in presence of glucose, hence this sugar stimulated the 1,2-dehydrogenation too . The cholesterol, the ADD and the AD were used as substrates in the biotransformation, and the ADD was the best to obtain testosterone . The dehidrotestosterone, intermediate product in the double reaction of AD, was not detected .
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