BIOTECNOLOGÍA ENZIMATICA

25
BIOTECNOLOGÍA ENZIMATICA Lersy López Gutiérrez M.Sc Bacterióloga – Esp. Aseguramiento de la Calidad Microbiológica de los Alimentos Magister Ciencia y Tecnología de los Alimentos

description

CLASES DE BIOTECNOLOGIA: ENZIMAS

Transcript of BIOTECNOLOGÍA ENZIMATICA

BIOTECNOLOGA ENZIMATICA

BIOTECNOLOGA ENZIMATICALersy Lpez Gutirrez M.ScBacteriloga Esp. Aseguramiento de la Calidad Microbiolgica de los AlimentosMagister Ciencia y Tecnologa de los Alimentos

ENZIMASDesde el punto de vista bioqumico son protenas que actan como aceleradores de las reacciones qumicas, de sntesis y degradacin de compuestos. Una de las caractersticas ms sobresalientes de las enzimas es su elevada especificidad.

TECNOLOGA ENZIMATICAOBJETIVO:Superar inconvenientes que puedan retrasar la aplicacin de las enzimas en procesos a escala industrial.Optimizar el procesamiento en la obtencin de detergente, aditivos alimenticios, productos qumicos y farmacuticos.Desarrollar productos de calidad homognea. Aprovechar ptimamente las materias primas.Acelerar procesos de produccin.Minimizar desperdicios .Disminuyan el deterioro del medio ambiente.FUENTES DE ENZIMAS DE USO INDUSTRIALANIMALES: Pncreas, Estmago e hgado de los animales se obtiene: Tripsina, Lipasas y Cuajos (Quimosina y Renina).VEGETALES: Enzima Proteolticas como Papana y la Bromelina se obtienen de la papaya y del anan, respectivamente. MICROBIANAS: se obtienen de Bacterias, Hongos y Levaduras. Bacillus, Aspergillus y Sacharomyces.EJEMPLOS DE ENZIMAS DE ORIGEN ANIMAL.

EJEMPLOS DE ENZIMAS DE ORIGEN VEGETAL

ENZIMAS MICROBIANASENZIMAS MICROBIANASVENTAJAS DEL USO DE ENZIMAS MICROBIANASLos microorganismos se reproducen a ritmo acelerado.Son fciles de manipular genticamente.Crecen en un amplio rango de condiciones ambientales y tienen una gran variedad de vas metablicas.Las enzimas obtenidas son ms econmicas.USO DE ENZIMAS INDUSTRIA DE ALIMENTOSObtencin de yogurt.Produccin de cerveza o de vino.Proceso de fermentacin se debe a las enzimas presentes en los microorganismos que intervienen en el proceso de produccin.ALIMENTOS EN LOS QUE SE EMPLEAN ENZIMASALIMENTOENZIMASUTILIDADGASEOSAS, CONSERVAS DE FRUTAS, REPOSTERA.Alfa-amilasas y las Amiloglucosidasas.Permite obtener un jarabe de glucosa de mayor calidad y a menor costoGlucosa IsomerasaConvierte la Glucosa en Fructosa, azcar mas dulce.LECHE Y DERIVADOSQuimiosina y Pepsina (enzimas digestiva)Elaboracin Queso (acelera la precipitacin de la Casena).LactasaFabricacin de dulce de leche, leche concentrada y helados al impedir que cristalice la lactosa durante el proceso.PANLipoxidasa (presente en harina de soja o de otras leguminosas)acta como blanqueador de la harina y contribuye a formar una masa ms blanda, mejorando su comportamiento en el amasado. ALIMENTOS EN LOS QUE SE EMPLEAN ENZIMASPRODUCTOENZIMAUTILIDADPANAmilasaDegrada el Almidn a azucares mas sencillos.ProteasasRompe la estructura del gluten y mejorar la plasticidad de la masa, principalmente en la fabricacin de Bizcochos. CERVEZAAmilasaDegradan el almidn, presentes en la malta.Papana.fragmentar las protenas presentes en la cerveza y evitar que sta se enturbie durante el almacenamiento o la refrigeracin.PRODUCTOENZIMAUTILIDADVINOSBeta-glucanasa Degrada Beta- glucano producido por el hongo Botrytis cinrea que entorpece la clarificacin y filtrado del vino.JUGOS CONCENTRADOSPectinasas Degradan la Pectina que produce demasiada turbidez y excesiva viscosidad.ALIMENTOS EN LOS QUE SE EMPLEAN ENZIMASENZIMAS RECOMBINANTESSon enzimas de inters industrial que pueden obtenerse mediante la utilizacin de plantas o a partir de microorganismos, con el uso de la ingeniera gentica.

El producto obtenido es de mayor pureza, lo cual contribuye a una mejor calidad del producto. Adems, la produccin tan abundante de enzimas, asegura un suministro adecuado de estas, y se reducira su extraccin a partir de las fuentes convencionales.COMO ES EL PROCESO:Cuando una enzima nueva es identificada en un microorganismo, el gen que codifica para la misma puede ser transferido a alguna bacteria de la cual se conoce mucho, y que es utilizada comnmente en la industria cervecera y panadera, tales como Bacillus, Aspergillus y Sacharomyces. De esta forma se produce mayor cantidad de la Enzima.Eje: Quimosina de ternero se introdujo en el Aspergillus sp.

ENZIMAS RECOMBINANTESENZIMAS RECOMBINANTES EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOSENZIMAMICROORGANISMO MODIFICADOBENEFICIOQUIMOSINAKluyveromyces lactis y Aspergillus niger transformados con genes de vacuno.Queso-AMILASA Bacillus subtilis Enzima licua el almidn y lo convierte en dextrina en la produccin de jarabes.

En la industria cervecera, favorece la retencin de la humedad del producto y baja el contenido calrico del producto.

BETA GLUCONASAlevaduras cerveceras recombinantesFacilitan la filtracin del producto.ENZIMAS RECOMBINANTES EN LA INDUSTRIA DE ALIMENTOSENZIMAMICROORGANISMO MODIFICADOBENEFICIOPECTINASAAspergillus oryzae transformada con el gen de A. aculeatus. Permiten la clarificacin de jugos concentrados al degradar las pectinas provenientes de restos de semillas.GLUCOSA OXIDASA Y CATALASA Aspergillus niger recombinantesEnzimas eliminan azcares de huevos y evitan que aparezcan olores anormales durante la deshidratacin de los mismos.LIPASAAspergillus oryzae recombinante Se utilizan en la fabricacin de concentrados de aceites de pescado.GLUCOSA ISOMERASA Streptomyces lividens al que se le ha inserto el gen de ActinoplanesPermite obtener, a partir de glucosa, jarabes ricos en fructosa, con mayor poder endulzante.ALGUNAS ENZIMAS QUE SE EMPLEAN EN LA INDUSTRIA ALIMENTICIA Y QUE PROVIENEN DE ORGANISMOS GENTICAMENTE MODIFICADOSEnzimaMicroorganismo productorAplicacin (elaboracin de...)Alfa-amilasaBacillus amyloliquefaciens, subtilis o licheniformisPan, bebidas, almidnAminopeptidasaTrichoderma reseiQueso, lcteos, saboresArabinofuranosidasaAspergillus nigerBebidasCatalasaAspergillus nigerDerivados de huevosBeta-glucanasaBacillus amyloliquefaciens o subtilisBebidasDecarboxilasa de alfa-acetolactatoBacillus amyloliquefaciens o subtilisBebidas Fosfolipasa ATrichoderma reesei o longibrachiatumPan, grasasFosfolipasa BTrichoderma reesei o longibrachiatumPan, almidnGlucoamilasaAspergillus nigerBebidas, pan, almidn, derivados de frutasProteasaBacillus amyloliquefaciens o subtilis, Bacillus liqueniformis o Aspergillus oryzaeQueso, pan, bebidas, derivados de carne y pescadoPululanasaBacillus amyloliquefaciens o subtilis o Klebsiella planticolaAlmidn, bebidasQuimosinaAspergillus niger o Kluyveromyces lactisQuesoXilanasaBacillus amyloliquefaciens o subtilis o Aspergilus nigerBebidas, almidn18OTROS USOS DE ENZIMASIndustria Textil.Industria Detergente.Industria del Papel.Anlisis clnicos.

ENZIMAS INMOVILIZADAS

ENZIMAS INMOVILIZADASProceso por el que se confina la enzima en un soporte adecuado para obtener una forma insoluble de la misma que retiene su actividad cataltica.Objetivo: Posibilidad de reutilizar la enzima. Aumento de la estabilidad de la enzima. Obtencin de un producto final libre de enzimas. Fabricacin continua. Menor costo de produccin.VENTAJAS DEL USO DE ENZIMAS INMOVILIZADAS EN EL PROCESAMIENTO DE ALIMENTOS.La enzima puede ser reusada.Se puede realizar un control ms preciso del proceso.Se puede evitar la inhibicin por producto.Mayor estabilidad al pH y la temperaturaEs ms facil detener la reaccin.El producto puede ser obtenido libre de enzima.Se abre la posibilidad de usar enzimas que no provengan de microorganismos GRAS.

EJEMPLO DE USO DE ENZIMAS INMOVILIZADASLa lactasa fngica para desdoblar la Lactosa de leche y suero, y la Glucosa Isomerasa para la obtencin de fructosa, son buenos ejemplos del empleo actual de enzimas inmovilizadas en tecnologa de alimentos.

La leche delactosada esun producto que se obtiene mediante el uso de una enzima inmovilizada

LACTASA REFERENCIAS1. Association of Manufaturers and Formulators of Enzyme Products (Amfep). 2007. List of commercial Enzymes. Disponible en: http://www.amfep.org/list.html2. Biesgen, C.; Hillebrand, H.; Herbers, K. (2002). Technical enzymes produced in transgenic plants. Phytochemistry Reviews 1, 79-85.3. Genoma Espaa / CIAA-PCM. 2005. Biotecnologa en el sector alimentario. Documento de Divulgacin. Genoma Espaa, Espaa. pp 6-16.4. Madigan, M.; Martinko, J.; Parker, J. 2003. Brock: Biologa de los microorganismos. Prentice Hall, 10 Ed. Madrid, Espaa. pp 956-961.5. Robinson, C. 2003. Alimentos y Tecnologa de modificacin gentica: Salud y seguridad en el consumidor. ILSI Europe. pp 27-31.

ENZIMAFUENTERenina4o. estomago de terneros.PepsinaEstomago de bovinos y porcinos.TripsinaPancreas porcinoLipasaPancreas porcino

ENZIMAFUENTENOMBRE CIENTIFICOBromelinaPiaAnanas comosus

Ananas bracteatus.FicinaHigoFicus spp.PapainaPapayaCarica papaya