Biotrasformazioni di acidi biliari: valorizzazione dei prodotti di “scarto” nella lavorazione di acido ursodesossicolico. Parte II

This research describes the biotransformation of bile acids with microbial strains belonging to the phylum Actinobacter, sampled in Italy and Ecuador. From the 86 Italian samples (Chapter 2) a promising isolate was characterized and identified as Pseudomonas alcaliphila. This strain produced high yields of 12-hydroxy-androstane-1,4-diene-3,17-dione (12-HADD) 2a (95%) from deoxycholic acid 1a. Similar results were obtained with cholic 1b, chenodeoxycholic 1c and hyodeoxycholic acid 1d; which yielded 7,12-HADD 2b (23%), 7-HADD 2c (52%) e 6-HADD 2d (83%) (Chapter 3). In addition, information concerning biotransformations of cholic, deoxycholic, and hyodeoxycholic acids, performed with Ecuadorian strains isolated from the rural slaughterhouse at Cayambe (Pichincha province, Ecuador) is presented in Chapter 4. In this case, biotransformations produced bendigoles and other metabolites. The most promising samples belong to genus Pseudomonas and Rhodococcus. Cholic acid 1a produced 3-keto derivative 2a (45%) 3-keto-4-ene derivative 3a (45%) with P. mendocina ECS10, 3,12-diketo-4-ene derivative 4a (60%) with Rh. erythropolis ECS25 and 9,10-secosteroid 6 (15%) with Rh. erythropolis ECS12. Bendigole F 5a (20%) was obtained with P. fragi ECS22. Biotransformation of deoxycholic acid 1b with P. prosekii ECS1 and Rh. erythropolis ECS25 produced 3-keto derivative 2b (20% e 61% respectively), whereas 3-keto-4-ene derivative 3b was obtained with P. prosekii ECS1 and P. mendocina ECS10 (22 e 95% respectively). P. fragi ECS9 also produced bendigole A 8b (80%). Finally, biotransformation of hyodeoxycholic (1c) with P.mendocina ECS10 produced 3-keto derivative 2c (50%) and 6-hydroxy-3-keto-23,24-dinor-5-cholan-22-oico 9c (66%) with Rh. erythropolis ESC12. Bendigole G 5c (13%) was obtained from biotransformation with P. prosekii ECS1 and bendigole H 8c with P. prosekii ECS1 and Rh. erythropolis ESC12 (20 e 16% respectively).

Questa tesi descrive le biotrasformazioni di acidi biliari con ceppi derivanti da campionamenti in Italia e in Ecuador di microrganismi appartenenti al phylum degli Attinobatteri. Dal campionamento fatto in Italia lo screening di 86 ceppi (Capitolo 2) ha permesso di individuarne uno particolarmente interessante, che dopo caratterizzazione, è risultato essere Pseudomonas alcaliphila, Questo ceppo ha prodotto in rese quantitative il 12-idrossi-androstane-1,4-diene-3,17-dione (12-HADD) 2a (95%) partendo dall’acido desossicolico 1a. Risultati analoghi si sono ottenuti con l’acido colico 1b, l’acido chenodesossicolico 1c e l’acido iodesossicolico 1d che hanno fornito rispettivamente 7,12-HADD 2b (23%), 7-HADD 2c (52%) e 6-HADD 2d (83%) (Capitolo 3) . Vengono riportate inoltre, le biotrasformazioni di acido colico, acido desossicolico, acido iodesossicolico con batteri isolati dal macello rurale di Cayambe (provincia di Pichincha, Ecuador) (Capitolo 4) che hanno portato alla sintesi di bendigoli e altri metaboliti. I ceppi più attivi sono stati caratterizzati e appartengono al genere Pseudomonas e Rhodococcus. L’acido colico 1a ha fornito il 3-cheto derivato 2a (45%) e il 3-cheto-4-ene derivato 3a (45%) con P. mendocina ECS10, il 3,12-dicheto-4-ene derivato 4a (60%) con Rh. erythropolis ECS25 e il 9,10-secosteroide 6 (15%) con Rh. erythropolis ECS12. Il bendigolo F 5a (20%) è stato ottenuto con P. fragi ECS22. Dalla biotrasformazione di acido desossicolico 1b si è ottenuto con P. prosekii ECS1 e Rh. erythropolis ECS25 il 3-cheto derivato 2b (20% e 61% rispettivamente), mentre il 3-cheto-4-ene derivato 3b è stato ottenuto con P. prosekii ECS1 e P. mendocina ECS10 (22 e 95% rispettivamente). P. fragi ECS9 ha dato inoltre il bendigolo A 8b (80%). Infine, dalla biotrasformazione di acido iodesossicolico (1c) con P.mendocina ECS10 si è ottentuto il 3-cheto derivato 2c (50%) e con Rh. erythropolis ESC12 il 6-idrossi-3-cheto-23,24-dinor-5-colan-22-oico 9c (66%). Il bendigolo G 5c (13%) è stato ottenuto dalla biotrasformazione con P. prosekii ECS1 e il bendigolo H 8c con P. prosekii ECS1 e Rh. erythropolis ESC12 (20 e 16% rispettivamente).