UNIDAD 1: Biotecnología enzimática

1. Características generales. 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 (García, 2013). En 1883, cuando Payen y Persoz observaron que un precipitado al alcohol de extracto de malta podía, una vez redisuelto, transformar al almidón en azúcar. Más tarde, en 1878, Kuhne adoptó el término enzima del griego “en la levadura” y 48 años más tarde Sunner cristalizó la ureasa, una de las primeras evidencias de la naturaleza proteica de las enzimas.

1.1. Propiedades de las enzimas como catalizadores. Una enzima es un catalizador biológico y, como todos los catalizadores, las enzimas aumentan la rapidez de una reacción química sin sufrir un cambio químico (Scragg, 2014). Las tres propiedades más importantes de las enzimas son: a) Su alto poder catalítico b) Su especificidad c) La capacidad para regular su actividad catalítica mediante diversos componentes de origen natural.

Las enzimas pueden realizar su función mediante la unión de los aminoácidos del centro activo al sustrato, aunque algunas necesitan además un componente no proteico llamado cofactor. El conjunto enzima-cofactor se conoce como holoenzima. El cofactor puede ser: Un ión metálico (Fe2+, Mg2+, etcétera). Un compuesto orgánico llamado coenzima, como el NAD+ y FAD o muchas vitaminas. Si el cofactor —ión metálico o coenzima— está unido mediante enlace covalente a la parte proteica o apoenzima se le conoce como grupo prostético.

1.3. Tecnología enzimática. Hoy en día la tecnología enzimática ocupa un lugar preponderante dentro de la biotecnología y específicamente dentro del sector alimentario. Alrededor de un 65% de las enzimas que se producen industrialmente están de una u otra manera relacionadas con la industria alimentaria, aunque es conveniente señalar que sólo las proteasas alcalinas empleadas en detergentes ocupan el 25% del total de esta distribución, el 10% restante corresponde a aplicaciones en las áreas farmacéutica y analítica (García, 2013). La tecnología enzimática es una de las áreas de la biotecnología de más rápido avance, que interactua con muchos otros aspectos de la misma (Scragg, 2014).

La utilización de enzimas en los alimentos presenta una serie de ventajas, además de las de índole económica o tecnológica. La gran especificidad de acción que tienen las enzimas hace que no se produzcan reacciones laterales imprevistas. Así mismo se puede trabajar en condiciones moderadas, especialmente de temperatura, lo que evita alteraciones de los componentes más lábiles del alimento. Desde el punto de vista de la salud, puede considerarse que las acciones enzimáticas son, en último extremo, naturales. Además los enzimas pueden inactivarse fácilmente cuando se considere que ya han realizado su misión, quedando entonces asimilados al resto de las proteínas presentes en el alimento (Artime, 2010).