INTRODUCCION

Las enzimas son sustancias complejas, que desempeñan un papel fundamental

en los seres vivos, pues aceleran las reacciones metabólicas del organismo,

permitiendo el desarrollo de los diversos procesos celulares.

En toda reacción química se produce una transformación de sustancias iniciales,

denominadas sustratos (S), en sustancias finales o productos (P). En esta

transformación es necesario un paso intermedio en el cual el reactivo se active, y

requiere un aporte de energía, generalmente en forma de calor.

Las enzimas pueden actuar de dos formas: la primera es fijándose mediante

enlaces covalentes al sustrato, de modo que se debiliten sus enlaces y no sea

necesaria tanta energía para romperlos; la segunda, es atrayendo a las

sustancias reaccionantes hacia su superficie de modo que aumente la posibilidad

de encuentro y que la reacción se produzca más fácilmente. Las enzimas, una vez

que han realizado la transformación del sustrato en producto, se liberan

rápidamente de ellos para permitir el acceso a otros sustratos.

Cada enzima posee una configuración tridimensional, lo que define su actividad y

función única. Por ejemplo, las amilasas, solo trabajan en almidón, las proteasas

lo hacen con proteínas, etc., esto permite que las enzimas contengan

características que son de gran beneficio en procesamientos industriales, en los

que se hace a veces una combinación de enzimas para lograr el resultado final

esperado. Por esta razón, tomando en cuenta el pH, la temperatura, además de

otros factores del proceso, es importante seleccionar la enzima correcta para cada

tipo de proceso.

El presente trabajo describe la función, estructura y clasificación de la enzima

conocida como papaína así como la normatividad vigente de su uso en la

industria. Se seleccionó a la papaína por tener muchas aplicaciones, que se van

ampliando conforme se descubren nuevas propiedades de esta enzima presente

en la planta de la papaya.

ENZIMA DE ESTUDIO

La papaína es una enzima de origen vegetal, derivada de la Carica papaya L.,

obtenida del látex crudo que se obtiene del exudado extraído del fruto. El producto

se consigue de la filtración repetida del látex crudo, a partir de una solución

acuosa o por la precipitación de la solución acuosa del látex. La preparación

enzimática resultante se puede utilizar en forma líquida o seca. Esta enzima es

utilizada en diferentes campos, como:

Industria alimentaria: utilizada como ablandadora de carne.

Cosmética: para la exfoliación de las células muertas de la piel.

Industria cervecera: evita que la cerveza se enturbie al congelarla por

acción de la proteína propia de la materia prima.

Industria de jugos: actúa en situación similar al de la industria cervecera.

Industria medicinal: uso en el tratamiento de la difteria, úlceras sifilíticas,

herpes. También es un analgésico importante.

Industria del cuero: disminuir las protuberancias y dar un fino aspecto al

cuero.

Industria textil: se usa para desengomar la seda y para mejorar la calidad

de las tinturas usadas.

La enzima es capaz de descomponer las proteínas grandes en proteínas de

menor tamaño o incluso en la subunidad de aminoácido más pequeñas

segmentando los enlaces en el interior de la cadena de proteínas o el final de la

cadena (actividad endopeptidasa y exopeptidasa respectivamente) soportando

una amplia variedad de valores de pH.

Además tiene una notable capacidad para mejorar el proceso digestivo total y

aumentar la absorción de nutrientes de alimentos a base de proteínas. Su

capacidad de hidrolizar (descomponer) proteínas también significa que puede

desempeñar una función esencial en muchos procesos fisiológicos normales y

posiblemente pueda tener una influencia positiva en los procesos de las

enfermedades.

ESTRUCTURA

La papaína contiene 212 aminoácidos (componentes

básicos de las proteínas), unidos entre sí en una

cadena plegada debido a la presencia de puentes

disulfuro. El sitio activo de la enzima contiene una

tríada que consiste en el aminoácido cisteína en la

posición 25, histidina y asparagina en la posición 159a

y 158. Estos son los tres aminoácidos que

proporcionan a la enzima sus funciones únicas, ya que gracias a éstos la enzima

posee una resistencia alta al calor, desnaturalizándose desde los 65ºC, mientras

que la mayoría lo hace en cuanto se superan los 40ºC.

CLASIFICACIÓN

Los miembros de distintos organismos, entre ellos el International Union of Pure

and Applied Chemestry (UIPAC), el International Union of Biochemistry (IUB) y el

International Union of Biochemistry and Molecular Biology (UIBMB) desarrollaron

un sistema de identificación relacionado con la reacción química catalizadora de

las enzimas llamado “número de la EC (Enzymology Comission). Cada enzima

está identificada con un código de 4 dígitos, que están ordenados como sigue:

1° dígito – clase

2° dígito – subclase

3° dígito - sub-subclase

4° dígito – indica el orden en que cada proteína se ha añadido a la lista de la EC.

Para la Papaína el número EC es 3.4.22.2, que queda definido a continuación:

El primer digito (número 3) representa a las enzimas hidrolasas, el segundo digito

(número 4) indica que actúan sobre enlaces peptídicos es decir, corresponde a las

péptido hidrolasas. El tercer dígito (número 22) corresponde a la sub-subclase

cisteína endopeptidasas, siendo el cuarto dígito (número 2) el correspondiente a

la enzima Papaína

NORMATIVIDAD VIGENTE

Esta enzima como ingrediente se utiliza en los alimentos a niveles que no exceda

de las buenas prácticas de fabricación actual y se encuentra aprobada por las

siguientes entidades nacionales e internacionales:

-Legislación Mexicana: se encuentra la Comisión Federal para la Protección

contra Riesgos Sanitarios (COFEPRIS), que ha elaborado un documento conocido

como: “Acuerdo por el que se determinan los aditivos y coadyuvantes en

alimentos, bebidas y suplementos alimenticios, su uso y disposiciones sanitarias”.

-Legislación de los Estados Unidos de Norteamérica: la FDA ha publicado el

Código de regulaciones federales, donde se halla el título 21, parte 184, las

sustancias alimenticias generalmente reconocidas como seguras (GRAS), en la

sección 184.1585, aparece la papaína.

-Legislación de la Comunidad Europea: existe un Reglamento (nº 1333/2008) del

Parlamento Europeo y del Consejo, del 16 de diciembre de 2008 sobre aditivos

alimentarios.

Otras codificaciones asignadas a la papaína son:

Sociedad Americana de Química: CAS 9001-73-4

Etiquetado de la Comunidad Europea: E1101ii.

Codex Alimentarius (FAO): Número SIN o número INS 1101ii

Entre los principales países que utilizan a la papaína en la elaboración de

productos se encuentran:

Estados Unidos

India

China

Canadá

Vietnam

México

CONCLUSIONES

De las miles de enzimas conocidas, solo algunas se producen en escala industrial

para emplearse en la manufactura tanto de alimentos como de las materias primas

para su elaboración. Cada día aumenta el número de productos que se efectúan

por rutas enzimáticas, y esta tendencia seguramente aumentará a medida que

descubran más catalizadores de este tipo en el comercio, a precios accesibles.

El empleo de la papaína en la industria tiene muchas ventajas, ya que no resulta

ser tóxica; no propicia reacciones secundarias indeseables; funciona en amplios

rangos de temperatura y pH y no requiere de condiciones de procesamiento

drásticas que puedan alterar la naturaleza del alimento, ni de equipo muy costoso;

además de actuar a bajas concentraciones. Por otra parte, la principal limitante es

que el proceso convencional de obtención de la enzima deteriora una cantidad

importante de ésta e introduce muchas impurezas.

Por lo mencionado anteriormente, es de interés el desarrollo de métodos de

extracción y purificación avanzados que satisfagan la demanda interna y la

posibilidad de encontrar un mercado externo.

Muchas de las cualidades de la papaína no han podido ser reproducidas en una

enzima sintética, lo que la convierte en una enzima insustituible en la industria. Por

lo tanto, el empleo de enzimas de origen vegetal favorece el eco-desarrollo, es

decir, promueve el desarrollo de las regiones, al utilizar racionalmente los recursos

naturales con estilos tecnológicos y formas de organización que respetan los

patrones sociales y culturales.

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