Biotecnología y aplicación de enzimas

in #spanish7 years ago (edited)
Muchos habrán escuchado acerca de la biotecnología o de las mismas enzimas, pero ¿realmente conocemos su aplicación?

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¿Qué es la biotecnología?

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La biotecnología es un término que se empezó a utilizar a principios de la década de los años 60 para describir toda una serie de procesos de naturaleza biológica, algunos que datan de 3000 a 6000 años a. C. La biotecnología se ha definido como la utilización de moléculas obtenidas biológicamente, estructuras, células u organismos para llevar a cabo procesos específicos. La Federación Europea de Biotecnología la definió como el uso integrado de la bioquímica, la microbiología y la ingeniería para lograr las aplicaciones tecnológicas de las capacidades de los microorganismos, los cultivos de tejidos y partes derivadas de ellos.

Ahora bien ¿y la biotecnología alimentaria?

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La biotecnología alimentaria, en particular, puede definirse como el uso de las tecnologías biológicas para la producción, transformación y/o preservación de alimentos, o bien para la producción de materias primas, aditivos y coadyuvantes empleados en la industria alimentaria. Se involucra en procesos de transformación, como una etapa de proceso que cumple con una o varias funciones; por ejemplo el mejoramiento de las características organolépticas, químicas, fisicoquímicas o nutricionales. Finalmente, el proceso biológico puede tener como objetivo la preservación del alimento, en la mayor parte de los casos por medio de una acidificación láctica. El mayor impacto de biotecnología alimentaria se presenta en la elaboración de materias primas y aditivos para la elaboración de alimentos.

¿Qué papel juegan las enzimas?

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Una de las áreas de mayor impacto en la biotecnología es la aplicación de enzimas. Las enzimas son proteínas que se comportan como catalizadores; es decir, aceleran la velocidad con la que las reacciones se llevan a cabo sin alterar el equilibrio y son responsables de las transformaciones metabólicas en los seres vivos. Todas las células, incluyendo microorganismos y organismos superiores, producen enzimas. Su acción está estrechamente ligada con las reacciones metabólicas, y la mayoría de las transformaciones químicas requeridas para mantener activas a las células tardarían mucho tiempo en efectuarse o simplemente no procederían si no estuvieran presentes las enzimas.

Es indiscutible el interés que ha despertado durante las últimas décadas el uso de estos catalizadores en diferentes procesos industriales. En gran medida, gracias a los grandes avances que ha tenido la biotecnología en áreas como la microbiología industrial, la biología molecular, la ingeniería de proteínas y la ingeniería enzimática.

¿Cuál es el empleo de las enzimas en los alimentos?

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Su estudio en el campo de los alimentos es de primordial interés debido a que son responsables de algunos cambios químicos que sufren los alimentos, cambios que pueden resultar en beneficios (maduración de frutas) o perjuicios (oxidación de ácidos grasos y oscurecimiento enzimático). Por otro lado, muchos productos alimenticios se obtienen a través de reacciones bioquímicas que se efectúan por medio de enzimas endógenas del alimento, por las que se le añaden o las producidas por los microorganismos utilizados en la elaboración de alimentos fermentados.

En la industria alimentaria, las enzimas encuentran un uso generalizado. Por ejemplo, el almidón puede hidrolizarse enzimáticamente para generar otras formas de azúcar. La glucosa puede liberarse del almidón mediante la acción de amilasas y puede transformarse adicionalmente en fructosa a través de isomerasas de glucosa. Además, las proteínas complejas pueden ser hidrolizadas por proteasas y peptidasas que se usan para mejorar la solubilización y digestibilidad de los alimentos que contienen proteínas. Las pectinasas encuentran uso en la industria de alimentos y bebidas a través de la clarificación de zumos y otras bebidas.

Ventajas y desventajas del uso de enzimas

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El empleo de enzimas tiene muchas ventajas:

- Son muy específicas en su manera de actuar, por lo que no propician reacciones secundarias indeseables.
- Funcionan en condiciones moderadas de temperatura y de pH y no requieren de condiciones de procesamiento drásticas que puedan alterar la naturaleza del alimento, ni de equipos muy costosos.
- Actúan en muy bajas concentraciones.
- Su velocidad puede ser controlada al ajustar el pH, la temperatura y la concentración de enzima.
- Son fácilmente inactivadas una vez alcanzado el grado de transformación deseado.

Pero así como hay ventajas también presentan ciertas desventajas o limitantes:

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Algunas de ellas son muy caras por su baja disponibilidad, sin embargo, es conveniente hacer un balance de los costos y las ventajas que trae consigo llevar a cabo una determinada reacción con enzimas, para definir la viabilidad. Cabe indicar que en este sentido hay muchas innovaciones tecnológicas que están logrando hacer más económicos estos catalizadores, como es el caso de la ingeniería genética que permite transformar microorganismos y plantas para aumentar la síntesis de enzimas o bien, la reutilización de éstas cuando se encuentran inmovilizadas en un soporte, lo que constituye un biocatalizador.

Al igual que cualquier otro aditivo alimenticio, las enzimas deben cumplir con determinadas especificaciones de calidad, sobre todo en cuanto a su toxicidad, o a la del microorganismo que la produce, en caso de que sea de origen microbiano. Debido a que las enzimas que se emplean en la industria, no son puras (resulta muy costosa su purificación completa), es preciso tomar en consideración todos los materiales adicionales que pudieran contener; por esta razón, una preparación enzimática comercial es en realidad una mezcla de proteínas, entre las que se encuentra la que presenta la actividad deseada.

Espero te haya sido muy útil este artículo ¡Nos leemos!

Referencias Bibliográficas


Abedi, D.; Zhang, M.; Pine, M. y Chou, C. 2011. The Biochemical Basis: Enzyme biocatalysis. Cap. 1. En Moo-Young, M. (Editor). Comprehensive Biotechnology. p. 15-24. 2da. ed. Edit. Elsevier. Oxford, Inglaterra.

Bárzana, E. y López-Munguía, A. 2004. La tecnología enzimática. Cap. 4. En García, M.; Quintero, R. y López-Munguía, A. (Editores). Biotecnología alimentaria. p. 103-124. Edit. Limusa. México D.F., México.

Castillo, E. y Rodríguez, M. 2014. Enzimas aplicadas en procesos industriales. Revista Digital Universitaria 15(12): 3-8. [Revista en línea]. Disponible: http://www.revista.unam.mx/vol.15/num12/art96/art96.pdf. [Consulta: 11-01-2018].

Isolve, M. 2000. Historia de la ciencia y la tecnología. Edit. Limusa. Balderas, México D. F.
Quirasco, M. y López-Munguía, A. 2006. Enzimas. Cap. 5. En Badui, S. (Editor). Química de los alimentos. p. 301-362. 4ta. ed. Edit. Pearson Educación. Naucalpan de Juárez, México.

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