Enzimáticamente hablando
Las enzimas tienen un gran poder catalítico, a menudo muy superior al de los catalizadores sintéticos o inorgánicos. Poseen un elevado grado de especificidad respecto a sus sustratos, aceleran espectacularmente las reacciones químicas y funcionan en soluciones acuosas en condiciones muy suaves de temperatura y pH.
En términos generales, un catalizador es una sustancia que aumenta la velocidad de una reacción química, sin verse alterada ella misma en el proceso global. Las enzimas son catalizadores biológicos de naturaleza proteica, implicadas en la regulación de la bioquímica celular de los organismos, haciendo posible que las reacciones biológicas se produzcan en condiciones fisiológicas a velocidades útiles.
Algunas enzimas no requieren para su actividad catalítica más que los grupos funcionales que se encuentran en sus residuos de aminoácidos. Sin embargo, hay otras que requieren un compuesto químico adicional llamado cofactor. Este compuesto puede ser uno o varios iones inorgánicos, tales como Fe2+, Mg2+, Mn2+ o Zn2+, o una molécula orgánica o metal-orgánica compleja denominada coenzima.
El sitio en el que la enzima reconoce al sustrato se conoce como sitio activo, aquí ocurre la formación del complejo enzima-sustrato y la consecuente liberación de productos.
Las enzimas se clasifican de acuerdo con el tipo de reacción que catalizan y su nombre hace alusión al sustrato sobre el que actúan e incluye el sufijo “asa”. De esta manera, la clasificación internacional de enzimas reconoce 6 clases: oxidorreductasas, transferasas, hidrolasas, liasas, isomerasas y ligasas.
El Laboratorio de Biotecnología y Bioingeniería de la unidad Delicias del Centro de Investigación en Alimentación y Desarrollo (CIAD) cuenta con líneas de investigación que involucran el uso de enzimas con aplicaciones nutricionales y energéticas. En el primer caso se trata de la obtención de lípidos estructurados, es decir, lípidos cuya composición o posición de ácidos grasos ha sido modificada. En estos estudios se busca incorporar ácidos grasos omega-3 y omega-6 debido a los beneficios que dichos ácidos proporcionan a la salud humana, mejorándose su digestión, absorción y metabolismo. Las principales aplicaciones comerciales de estos lípidos estructurados incluyen: alimentación enteral y parental, análogos de leche materna, alternativas a la manteca de cacao y sistemas de liberación de base lipídica. Con respecto a las aplicaciones energéticas, se trabaja en la obtención enzimática de biodiesel a partir de aceites no comestibles, como el aceite de algodón.
Es importante destacar que, en ambas aplicaciones, los procesos enzimáticos que se desarrollan presentan las siguientes características: (a) empleo de lipasas y fosfolipasas, las cuales son especificas para lípidos y se incluyen en la clase de hidrolasas, (b) bajas temperaturas de reacción, (c) la enzima puede reutilizarse, (d) la enzima se utiliza en forma libre y/o inmovilizada, y (e) fácil separación y recuperación de los productos.
REFERENCIAS
- Nelson, David L. y Michael M. Cox. 2017. Lehninger Principles of Biochemistry. Seventh Edition. Nueva York: W.H. Freeman.
- López-Martínez et el. 2020. “Lipids as components for formulation of functional foods: recent trends”. Food Microbiology and Biotechnology.
Colaboración de Ramiro Baeza Jiménez, investigador de la Coordinación Regional Delicias del CIAD.
