ENZIMAS

CONCEPTO DE ENZIMA

Son protenas que catalizan reacciones biolgicas especficas con extraordinaria eficacia.Otros conceptos: Catlisis: Transformacin qumica originada por cuerpos que aparecen inalterados al finalizar la reaccin. Catalizador: Cuerpo capaz de producir la catlisis.

EnzimasCasi todas las reacciones en clulas vivas son catalizadas y controladas por enzimas.

INHIBICIN DE ENZIMAS DE LOS ALIMENTOSLAS ENZIMAS PUEDEN INACTIVARSE POR EL CALOR, ADITIVOS O COMPONENTES NATURALES DE LOS ALIMENTOS.

FACTOR ANTITRPTICO, QUE SE ENCUENTRA EN EL GRANO DE SOYA, CLARA DE HUEVO (OVOMUCOIDE) Y ZUMO DE PAPA CRUDA.

animales, plantas y microorganismos como fuentes de enzimasDescubrimiento de enzimas digestivas siglo XIX. Desarrollo de mtodos para obtencin de enzimas de matanza de animales.

Pepsina del forro de estmago de cerdos y ganado, del cuajo del estmago de becerros. Ccteles de enzimas con tripsina, quimiotripsina, lipasas y amilasas del pncreas de cerdo.

animales, plantas y microorganismos como fuentes de enzimasPlantas; fuentes potenciales de enzimas a escala industrialGranos: al remojar y germinar, se convierten en malta que contiene amilasas y proteasas usadas en la produccin de cerveza y la destilacin de bebidas alcohlicas.

Siglo XIX, mtodos simples para obtencin de grandes cantidades de proteasas de la savia de plantas tropicales.

animales, plantas y microorganismos como fuentes de enzimasAblandadores de carne, digestin y limpieza de lentes de contacto.

Papaina y quimiopapaina del rbol de la papaya.Ficina de higueras.

Bromelaina del tallo de la planta de la pia.

animales, plantas y microorganismos como fuentes de enzimasEn Europa es difcil obtener enzimas de plantas.

Suministro y concentracin de las enzimas vara con las estaciones del ao. Requerimiento de grandes cantidades de plantas como material. Procesamiento de grandes cantidades de plantas es un trabajo muy duro.

animales, plantas y microorganismos como fuentes de enzimas

X

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Fcil manejo Alto rendimiento Estabilidad

Microorganismos como fuentes de enzimasProduccin de grandes cantidades a bajo coste No afectada por las estaciones del ao Uso de mutantes y procesos de seleccin que aumentan la produccin Produccin de enzimas hechas a medida a travs de ingeniera gentica y diseo de protenas

Microorganismos como fuentes de enzimasEnzimas hidrolticas simples como: proteasas, amilasas, pectinasasDegradan polmeros naturales como protenas, almidones o pectina Enzimas extracelulares Poco especficas Fcil extraccin Bajo coste

Microorganismos como fuentes de enzimasJokichi Takamine 1894Enzima takadiastasa A partir de hongos

Enzimas Microbianas y sus aplicacionesEnzimaAmilasa

FuenteHongos Bacterias Hongos Bacterias Hongos Bacterias Bacterias

Aplicacin industrialPan Revestimientos amilceos Fabricacin de jarabe y glucosa Almidonado en fro de la ropa Ayuda digestiva Eliminacin de revestimientos Eliminacin de manchas; detergentes Pan Eliminacin de manchas Ablandador de la carne

IndustriaPanadera Papelera Alimentaria Almidn Farmacutica Textil Lavandera Panadera Limpieza en seco Crnica

Proteasa

Hongos Bacterias Bacterias

BacteriasBacterias Bacterias Invertasa Glucosa Oxidasa Glucosa Isomerasa Pectinasa Renina Celulasa Lipasa Lactasa DNA polimerasa Levadura Hongos Bacterias Hongos Hongos Bacterias Hongos Hongos Bacterias; Archea

Limpieza de las heridasEliminacin de revestimientos Detergente domstico Relleno de caramelos Eliminacin de glucosa y oxgeno, papeles para pruebas de la diabetes Jarabe de cereales rico en glucosa Prensado, clarificacin del vino Coagulacin de la leche Suavizante y abrillantador de tejidos; detergente Degradar la grasa Degradar la lactosa a glucosa y galactosa Replicacin del DNA por PCR

MedicinaTextil Lavandera Confitera Alimentaria Farmacutica Bebidas refrescantes Zumos de frutas Quesera Lavandera Lechera, lavandera Lechera, alimentos Investigacin biolgica y forense

Aplicaciones de las Enzimas MicrobianasEnzima Amilasa Fuente Hongos Aplicacin industrial Pan Industria Panadera

BacteriasHongos Bacterias Hongos Bacterias Bacterias

Revestimientos amilceosFabricacin de jarabe y glucosa Almidonado en fro de la ropa Ayuda digestiva Eliminacin de revestimientos Eliminacin de manchas; detergentes

PapeleraAlimentaria Almidn Farmacutica Textil Lavandera

AmilasasAmilasas Degradacin del polisacrido almidn. Almidn Compuesto de almacenamiento de energa en plantas (maz, arroz, patata, trigo).

Fuente de nutricin muy importante en animales y humanos (70-80%).ltimos 20 aos las amilasas han reemplazado la hidrlisis cida. a-amilasa de Bacillus y glucoamilasa de Aspergillus.

Amilasas Produccin de CervezaReemplazo de malta por granos sin germinar de maz o arroz, prcticamente no contienen enzimas. Se aaden enzimas, amilasas, glucanasas y proteasas, de hongos y bacterias. Almidn a azcares que sufren fermentacin alcohlica por levaduras.

Amilasas Hornear panEl uso de enzimas en panadera se ha vuelto popular.

Las amilasas aceleran la degradacin del almidn, y as aumenta el contenido de azcar en la masa, acelerando el proceso de fermentacin.

El volumen del pan preparado con enzimas aumenta.

Amilasas DesengomadoDesengomado. Las amilasas eliminan la goma protectora basada en almidn, para hacer la mezclilla elstica. Antes se haca con amilasas obtenidas de malta o de pncreas de animales, pero hoy en da se obtienen de bacterias. Enzimas resistentes a altas temperaturas para acelerar el proceso.

Aplicaciones de las Enzimas MicrobianasEnzima Proteasa Fuente Hongos Bacterias Aplicacin industrial Pan Eliminacin de manchas Industria Panadera Limpieza en seco

BacteriasBacterias Bacterias Bacterias

Ablandador de la carneLimpieza de las heridas Eliminacin de revestimientos Detergente domstico

CrnicaMedicina Textil Lavandera

Proteasas Ablandan la carneLa papaya contiene altas concentraciones de las proteasas papaina y quimiopapaina. Degradan el tejido conectivo de la carne, como el colgeno y la elastina, hacindola ms tierna.

Proteasas Ablandan la carne

Se usan toneladas de papaina en polvo cada ao para ablandar la carne en muchos pases. Se frota la carne y se deja a temperatura ambiente varias horas. Ficina del rbol de higos y bromelaina de la planta de pia.

Proteasas Hornear panEl gluten se degrada por proteasas obtenidas de hongos para hacer la masa ms fcil de manejar y aumenta su capacidad para retener burbujas de aire.El gluten se une parcialmente al agua y tiene consistencia de gel. Las proteasas degradan las protenas pegajosas (gluten) en la masa.

Proteasas Suavizan el cueroLas proteasas de microorganismos son altamente efectivas en la produccin de cuero. Despus de remover el pelo y antes de curtir, el cuero debe ser suavizado por un proceso conocido como rendido o purga. Antiguamente se sumerga en agua y estircol fermentado de perro o pjaro, que son un campo de cultivo para las bacterias que producen proteasas suavizantes de cuero.

Enzimas Microbianas y sus aplicacionesEnzima Invertasa Fuente Levadura Aplicacin industrial Relleno de caramelos Industria Confitera

Glucosa OxidasaGlucosa Isomerasa Pectinasa Renina Celulasa

HongosBacterias Hongos Hongos Bacterias

Eliminacin de glucosa y oxgeno, papeles para pruebas de la diabetesJarabe de cereales rico en glucosa Prensado, clarificacin del vino Coagulacin de la leche Suavizante y abrillantador de tejidos; detergente

Alimentaria FarmacuticaBebidas refrescantes Zumos de frutas Quesera Lavandera

LipasaLactasa DNA polimerasa

HongosHongos Bacterias; Archea

Degradar la grasaDegradar la lactosa a glucosa y galactosa Replicacin del DNA por PCR

Lechera, lavanderaLechera, alimentos Investigacin biolgica y forense.

Pectinasas Produccin de zumo de frutasAl prensar fruta y vegetales para la obtencin de jugo, las pectinas de alto peso molecular reducen la produccin. Pectinasas procedentes de cultivos sumergidos de Aspergillus y Rhizopus.

Se pica la fruta y se aaden pectinasas para degradar las pectinas de larga cadena.Se reduce la viscosidad del zumo, facilitando la filtracin y se obtiene ms cantidad. Alimentacin de bebs, las pectinasas maceran las fruta y los vegetales para hacerlos ms suaves y fciles de comer.

La aplicacin ms importante de las enzimas hidrolticas+ Las manchas que contienen protenas son difciles de remover. Protenas no se disuelven fcilmente en agua. + A altas temperaturas, la protena se cuaja en las fibras textiles y es ms difcil de eliminar. + Polvo, holln y materia orgnica como grasas, protenas, carbohidratos y pigmentos. Las grasas y las protenas actan como pegamento. + Los detergentes sueltan la grasa de la tela, las protenas permanecen en el material.

Detergentes biolgicos

La aplicacin ms importante de las enzimas hidrolticas

Detergentes biolgicos

Enzimas pancreticas poco estables y muy caras.Produccin a gran escala de detergentes biolgicos 1960. Descubrimiento de la subtilisina de Bacillus lincheniformis.

La aplicacin ms importante de las enzimas hidrolticasDetergentes biolgicos usados ampliamente, desde mediados 1960.

Detergentes biolgicos

Proteasas 1:50, actividad ptima durante el proceso de lavado.

Degradan protenas pegadas en aminocidos y pptidos de cadena corta.

Las protenas son desprendidas de las fibras textiles y eliminadas.

La aplicacin ms importante de las enzimas hidrolticasActividad ptima 50-60C. No necesita hervir.La eliminacin enzimtica de manchas: proteasas, lipasas y amilasas. Disuelven manchas vino tinto, pasto, fruta, caf y te, y mezclas de manchas ms comunes. Helado de fruta, el yogurt o la salsa de tomate no slo contiene pigmento, tambin protenas y grasas. Salsa, ketchup y comidas preparadas contienen pigmento, protenas, grasas y almidn.

Detergentes biolgicos