Que es el PARDEAMIENTOENZIMATICO? hace 5 años Notificar un abuso astro nl Mejor respuesta - Elegida por la comunidad El pardeamiento enzimático es una reacción de oxidación en la que interviene como substrato el oxígeno molecular, catalizada por un tipo de enzimas que se puede encontrar en prácticamente todos los seres vivos, desde las bacterias al hombre. en el hombre es la responsable de la formación de pigmentos del pelo y de la piel. en los cefalópodos produce el pigmento de la tinta, y en los artrópodos participa en el endurecimiento de las cutículas del caparazón, al formar quinonas que reaccionan con las proteínas, insolubilizándolas. en los vegetales no se conoce con precisión cual es su papel fisiológico. el enzima responsable del pardeamiento enzimático recibe el nombre de polifenoloxidasa, fenolasa o tirosinasa, en este último caso especialmente cuando se hace referencia a animales, ya que en ellos la tirosina es el principal substrato. también se ha utilizado el término cresolasa, aplicado a la enzima de vegetales. se descubrió primero en los champiñones, en los que el efecto de pardeamiento tras un daño mecánico, como el corte, es muy evidente. ESPERO HABERTE AYUDADO 123 l pardeamiento enzimático o melanosis es una alteración superficial del color causada por la formación, vía enzimática, de un precursor de compuestos que reaccionan con constituyentes celulares, como proteínas o aminoácidos, para formar pigmentos insolubles del tipo de la melanina. El enzima responsable es la POLIFENOLOXIDASA (PPO) catalogada como EC 1.14.18.1 y también llamada Tirosinasa, Fenolasa o Cresolasa. Dicha enzima endógena se inactiva por cocción o congelación, pero vuelve a ser activo al descongelar. El proceso de pardeamiento enximático ocurre en crustaceos, patata (papa), manzana, aguacate (palta), zumo de uva y cítricos, champiñón, entre otros. Los agentes anti- pardeamiento deben cumplir algunas de las funciones siguientes: - Inhibir o competir con la PPO. - Ser agentes reductores (reducir las quinonas o difenoles). - Ser agentes quelantes de metales catalizadores de la reacción (Cobre, hierro). - Disminuir la absorción de oxígeno. Las substancias más comúnmente usadas hasta el momento hn sido: - Sulfitos. - Ácido ascórbico. - Ácido cítrico y citratos. - Fosfatos ácidos. Las nuevas tendencias o investigaciones apuntan hacia el uso de nuevos compuestos como: - 4-Hexil-Resorcinol. - Ácido Kójico. http://agro-industrial.com.ar/alimentos/pardeamiento-enzimatico-o-melanosis-resumen/ El pardemaiento enzimático es la Reacción de Maillard. Los productos intermediarios de esta reacción pueden ser el dióxido de carbono y el agua, los productos finales son polímeros. El producto de la reacción de Maillard afecta al color, al flavor y a otras propiedades físico- químicas de los alimentos El pardeamiento enzimático, es producido por unas enzimas presentes en el vegetal denominadas polifenoloxidasas, que en un ambiente húmedo producen la oxidación de los polifenoles incoloros, en una primera etapa a compuestos coloreados amarillos denominados teaflavinas, para concluir en tearrubiginas de colores marrones y rojos http://www.todoexpertos.com/categorias/ciencias-e- ingenieria/bioquimica/respuestas/1263887/pardeamiento-enzimatico El pardeamiento enzimático de los alimentos Cuando pelamos y/o troceamos frutas como la manzana o la pera, observamos que su superficie se tiñe enseguida de un color marrón cada vez más oscuro. Este fenómeno se debe a unas enzimas -proteínas que ejecutan reacciones químicas- llamadas polifenoloxidasas. Éstas son muy ubicuas en la naturaleza, encontrándose en prácticamente todos los seres vivos desde las bacterias al hombre. Las polifenoloxidasas de las frutas oxidan ciertos fenoles introduciendo átomos de oxígeno en su composición. De esta manera los transforman en quinonas, las cuales se polimerizan dando lugar a pigmentos marrones, rojos y negros. En frutas íntegras, las polifenoloxidasas y los fenoles están en compartimentos celulares separados (en cloroplastos, otros plástidos y citoplasma las primeras, y en vesículas los segundos) por lo que su color no se ve alterado. Ahora bien, cuando las frutas están “sobremaduradas” o son sometidas a cortes u otras agresiones, las membranas de los compartimentos celulares se destruyen. Ello permite que las polifenoloxidasas contacten con los fenoles y con el oxígeno atmosférico. La conjunción de estos tres elementos conduce a la formación de las quinonas y a la posterior aparición de los mencionados pigmentos. El resultado es lo que se denomina “pardeamiento enzimático”. Este oscurecimiento acarrea importantes pérdidas postcosecha en vegetales (como las peras, las manzanas, los melocotones, los plátanos, las lechugas, etc.) y hongos (como los champiñones). Es por ello que se han desarrollado diversos métodos para combatirlo: 1. Evitar el contacto del oxígeno atmosférico con la superficie: El efecto protector se aprecia preparando una simple gelatina con pedazos de manzana. Los trozos inmersos en el gel no se pardearán, ya que éste impide el paso del oxígeno. 2. Disminuir la temperatura: Cuando ésta baja lo suficiente, la acción de las polifenoloxidasas se frena, llegando a detenerse por completo a temperaturas de congelación. 3. Reducir el pH: Las polifenoloxidasas tienen un pH óptimo de actuación en torno a 5-6. A partir de éste, la acción oxidante se retarda según acidificamos el medio, hasta alcanzar un punto en el cual las enzimas se desnaturalizan (se decompone la configuración espacial) de manera irreversible, perdiendo su funcionalidad. El efecto del pH se observa fácilmente comparando el pardeamiento de un trozo de manzana cubierto con vinagre -rico en ácido acético- con otro carente de dicho recubrimiento. 4. Secuestrar el cobre: El fundamento de este método de control estriba en que dicho metal es un componente esencial del centro activo de las polifenoloxidasas. Mediante el uso de agentes captadores (quelantes) del cobre, éste permanecerá fuera del centro activo con lo que las enzimas perderán su capacidad oxidante. Entre los secuestrantes del cobre destacan el EDTA (Ácido Etilén Diamino Tetracético) o el ácido cítrico. Este último combina dos efectos beneficiosos: la captación del cobre y la bajada del pH. 5. Aumentar la temperatura: En aquellos casos en los que no se dañe el alimento, cabe la posibilidad de incrementar la temperatura hasta desnaturalizar las polifenoloxidasas. Por ejemplo, mediante un tratamiento de escaldado a vapor. Los cambios que ocasionan las polifenoloxidasas en los alimentos nos pueden parecer algo nimio. Sin embargo, las pérdidas económicas que acarrean son lo suficientemente elevadas para que la lucha contra este problema merezca la debida consideración. - Para más información, consultar: http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/enzimas/tirosinasa.html http://descargas.cervantesvirtual.com/servlet/SirveObras/jlv/01604074325695063002257/0 13113_3.pdf http://www.scielo.cl/scielo.php?pid=S0718-07642006000600012&script=sci_arttext Publicado por Carlos en 10:57 Etiquetas: Biosanitarias, Química http://bitacoradeciencia.blogspot.com/2008/04/el-pardeamiento-enzimtico-de-los.html . Pardeamiento enzimático (36, 37). Aunque el resultado final de este fenómeno de pardeamiento conduce también a polímeros obscuros del tipo de la melanina, semejantes a los que se forman en el pardeamiento no enzimático, el mecanismo de la formación es bien diferente. El cambio de color en frutas, verduras y tubérculos se observa cuando ellos sufren daño mecánico o fisiológico: cuando se mondan, cortan o golpean. Se debe a la presencia en los tejidos vegetales de enzimas del tipo polifenoloxidasas, cuya proteína contiene cobre, que cataliza la oxidación de compuestos fenólicos a quinonas. Estas prosiguen su oxidación por el del aire sobre el tejido en corte reciente, para formar pigmentos obscuros, melanoides, por polimerización. Los substratos responsables son de tipo orto-fenólico y entre ellos se mencionan: ácido clorogénico-tirosina-catecol-ácido cafeico-ácido gálico-hidroquinonas, antocianos-flavonoides. Las enzimas responsables son: la tirosinasa, la catecolasa, lacassa, la ascórbico-oxidasa y las polifenol-oxidasas. Los compuestos de la reacción no son tóxicos, pero la preocupación de los tecnólogos es el aspecto, color y presentación de frutas y verduras, que indudablemente tienen gran importancia comercial y culinaria. Para que se produzca este pardeamiento es necesario, por lo tanto, la presencia de los tres componentes: enzima, substrato más el oxígeno. Como nada se puede hacer o muy poco con el substrato oxidable, los métodos hoy en uso tienden a inhibir la enzima o a eliminar el oxígeno y algunas veces se combinan ambos métodos. a) Inactivación de la enzima mediante calor. Tiene la ventaja de que no se aplica aditivo alguno, pero presenta el inconveniente de que la aplicación de calor en frutas frescas produce cambios en la textura, dando sabor y aspecto a cocido. Para evitar estos inconvenientes se regula el tiempo de calentamiento, acortándolo justo al mínimo capaz de inactivar la enzima por un escaldado inmediato. Se puede controlar la inhibición enzimática por la prueba del catecol. La inhibición es lenta a 75°, pero se hace rápida a 85°C. b) Inactivación de la enzima mediante inhibidores químicos: Anhídrido sulfuroso: Es uno de los más efectivos y económicos inhibidores químicos hoy usados en la industria alimentaría, aunque su olor y sabor desagradables pueden comunicarse al alimento cuando se emplea en grandes cantidades. Su uso no es aconsejable en alimentos ricos en tiamina y vitamina C, pues las destruye. En el caso de la tiamina, el es capaz de romper el anillo tiazólico de la vitamina, separando el anillo de pirimidina, con lo que pierde su carácter vitamínico. La polifenoloxidasa es muy sensible al , pero la reacción debe realizarse antes que se formen las quinonas por oxidación del substrato, pues éstas oxidan al , por lo que pierde entonces su propiedad de inhibir la enzima. Acidos: Bajo un pH 2,5 cesa la actividad enzimática, que es óptima entre 5 y 7. Aunque luego se vuelva al pH original de la fruta, la enzima no se recupera, impidiéndose así el pardeamiento. Entre los ácidos más usados está el málico, que se agrega al prensar la fruta: caso de la manzana, de la cual es uno de sus componentes naturales (30); también se usa, pero en menor proporción, el ácido cítrico. Acido ascórbico: Este ácido es el más recomendado para evitar o minimizar el pardeamiento enzimático, por su carácter vitamínico inofensivo. El ácido ascórbico por sí mismo no es un inhibidor de la enzima: actúa sobre el substrato, de modo que puede adicionarse después de haberse formado las quinonas; Tiene la propiedad de oxidarse a ácido dehi-hidroascórbico, reduciendo la quinona a fenol (35). Esto lo hace el ácido ascórbico hasta que se haya transformado totalmente en dehidroascórbico que ya no puede reducir las quinonas, de manera que éstas continúan, entonces, su oxidación hasta la formación de melanoides. El ácido dehidroascórbico aún puede ser perjudicial al formar, en la esterilización posterior, melanoides con los aminoácidos presentes; por » eso la adición de ácido ascórbico no es eficaz en cerezas, ciruelas y frutillas. Sin embargo, si se agrega a otras frutas exceso de ácido ascórbico para inactivas totalmente la enzima, se logra prevenir el pardeamiento en forma efectiva y permanente. Productos especialmente propensos a empardecer por oxidación química, cómo manzanas, peras, duraznos, damascos, ciruelas y plátanos entre las frutas, y papas, espárragos, zanahorias entre las hortalizas, deben mantenerse, inmediatamente después de cortadas o peladas, en agua adicionada de 0,1-0,2 % de ácido ascórbico y de 0,2% de ácido cítrico. Además, para evitar alteraciones de color por oxidación química en las conservas enlatadas, es conveniente agregar por cada litro de liquido de relleno 0,5-1 g de ácido ascórbico (y 0,25-0,50 g de ácido cítrico, según lo admita el producto en cuanto al sabor). Para mantener el color de conservas de champiñones y otros hongos es conveniente una adición de 0,15-0,20 g por litro y para el choucroute se agrega a la salmuera 1-2 g/kg de ácido ascórbico, poco antes del envase. Otros inhibidores químicos: Entre las sales propuestas para controlar el pardeamiento la más usada es NaCl, cuya acción impide la actividad de la polifenol-oxidasa frente al ácido clorogénico. Una sumersión en solución acuosa diluida de NaCl (0,3%) se usa mucho cuando se quiere evitar por corto tiempo el obscurecimiento de frutas peladas, como rodajas de manzanas, antes de ser sometidas al procesamiento; Su contenido en ácido ascórbico sé mantiene, entonces, constante durante varias horas. Se aplica el bloqueo de los hidróxilos fenólicos por adición de complejantes con el cobre de la enzima, como el ácido cítrico (0,2%) y boratos (0,2% + 0,01% ). También la cisteína y otros dadores de SH se unen a los fenoles, dando complejos incoloros, previa reducción de las quinonas. El uso de jugos de piña o de limón para evitar el pardeamiento en preparaciones caseras, se basa en el contenido de compuestos sulfhidrílicos del primero y en ácidos cítrico y ascórbico del segundo. c) Eliminación del oxígeno: La exclusión o limitación de la influencia del del aire al trabajar y envasar rápidamente el material y en caso necesario con ayuda del vaco o en atmósfera inerte representan medidas satisfactorias para mantener ciertas frutas al estado lo más natural posible, especialmente en lo que se refiere a textura y sabor. Para frutas destinadas a la congelación, se usa también azúcar y jarabe para cubrir la superficie, retardando así la entrada del oxigeno atmosférico. 5.6. Fuera de estos fenómenos de pardeamiento enzimático existen también otras reacciones enzimáticas que pueden conducir a un deterioro en los alimentos. Durante el procesamiento de productos tanto animales (matanza) como- vegetales (frutas, hortalizas, molienda de cereales), la destrucción de los tejidos por acción generalmente mecánica, puede liberar enzimas de sus estructuras tisulares. Las consiguientes transformaciones metabólicas no controladas pueden conducir entonces, a veces, a reacciones enzimáticas que van en desmedro de la calidad del alimento. Es así que la ya mencionada lipoxidasa puede dar origen a productos de oxidación de sabor rancio o amargo en derivados de cereales y destruir los carotenos (55). También una excesiva proteolisis enzimática puede conducir a un deterioro del tejido, como sucede en la putrefacción de productos cárneos y marinos. Por otra parte, el reblandecimiento exagerado o la pérdida de consistencia de frutas y hortalizas que han sobrepasado su estado de madurez tienen su origen en una pectinolisis no controlada por pectinasas. En el fruto fresco e intacto estas enzimas se encuentran separadas de su substrato, las pectinas; Pero al producirse la ruptura celular en el fruto alterado se genera entonces su reacción de deterioro (28). http://mazinger.sisib.uchile.cl/repositorio/lb/ciencias_quimicas_y_farmaceuticas/schmidth02/par te05/02.html 9QuÍmica de Alimentos: Manual de Laboratorio Dennis D. Miller, María Cristina tr Sangines Franchini, María rev Covadonga Torre Marina Pdf http://aromateca.com/main/index2.php?option=com_content&do_pdf=1&id=80 PARDEAMIENTO ENZIMATICO TIROSINASA El pardeamiento enzimático es una reacción de oxidación en la que interviene como substrato el oxígeno molecular, catalizada por un tipo de enzimas que se puede encontrar en prácticamente todos los seres vivos, desde las bacterias al hombre. En el hombre es la responsable de la formación de pigmentos del pelo y de la piel. En los cefalópodos produce el pigmento de la tinta, y en los artrópodos participa en el endurecimiento de las cutículas del caparazón, al formar quinonas que reaccionan con las proteínas, insolubilizándolas. En los vegetales no se conoce con precisión cual es su papel fisiológico. El enzima responsable del pardeamiento enzimático recibe el nombre de polifenoloxidasa, fenolasa o tirosinasa, en este último caso especialmente cuando se hace referencia a animales, ya que en ellos la tirosina es el principal substrato. También se ha utilizado el término cresolasa, aplicado a la enzima de vegetales. Se descubrió primero en los champiñones, en los que el efecto de pardeamiento tras un daño mecánico, como el corte, es muy evidente. En el campo de los alimentos, el pardeamiento enzimático puede ser un problema muy serio en frutas, champiñones, patatas y otros vegetales, y también en algunos crustáceos, e incluso en la industria del vino, al producir alteraciones en el color que reducen el valor comercial de los productos, o incluso los hacen inaceptables para el consumidor. Estas pérdidas son muy importantes en el caso de las frutas tropicales y de los camarones, productos trascendentales para la economía de muchos países poco desarrollados. A pesar del nombre genérico de “pardeamiento” (“browning” en inglés), los colores formados son muy variables, marrones, rojizos o negros, dependiendo del alimento y de las condiciones del proceso. En algún caso, como en las pasas, otras frutas secas, la sidra, el té o el cacao, el pardeamiento enzimático contribuye al desarrollo de los colores característicos de estos productos, aunque como se ha indicado, en otros muchos constituye un problema grave. Además de la alteración del color, los productos formados pueden reaccionar con las proteínas, insolubilizándolas. Por otra parte, puede producirse también una pérdida nutricional, ya que aunque la polifenoloxidasa no oxida directamente al ácido ascórbico, esta vitamina puede destruirse al reaccionar con intermedios de la reacción. Estructura de las polifenoloxidasas La polifenoloxidasa, EC 1.14.18.1 tiene dos actividades enzimáticas, una hidroxilando monofenoles (“cresolasa”) y otra oxidando difenoles a quinonas (“catecolasa”). Dependiendo de la fuente, la actividad “cresolasa” es mayor o menor, incluso inexistente en algunos casos. En cambio, todas las enzimas tienen actividad “catecolasa”. La característica estructural más importante de estas enzimas es la presencia en su centro activo de dos átomos de cobre, unidos cada uno de ellos a tres histidinas, que se han conservado a lo largo de la evolución en todas las enzimas de este tipo, desde las bacterias al hombre. En su entorno se sitúan una serie de aminoácidos hidrofóbicos, con anillos aromáticos, que también son importantes en su actividad, para la unión de los sustratos. La reacción de pardeamiento enzimático El pardeamiento enzimático es un conjunto complejo de reacciones, que se inicia por la o las reacciones catalizadas de forma enzimática. La primera de ellas, cuando el sutrato presente es un monofenol, es su transformación en difenol. La segunda, la transformación del difenol en quinona. En el caso de la tirosina (monofenol) se forma primeramente la dopa (difenol) y luego la dopaquinona (quinona). A partir de la formación de la quinona, la reacción progresa de forma espontánea. Las quinonas se pueden convertir en trifenoles por reacción con el ahua, y posteriormente oxidarse a hidroxiquinonas. Todas estas sustancias son muy reactivas, dando lugar a polímeros y reaccionando con otras sustancias presentes en el alimento, especialmente proteínas. Los productos finales, llamados melaninas, son de color muy oscuro, o negro, e insolubles en agua. Estos polímeros tienen propiedades antimicrobianas, y prodrían ser un mecanismo de defensa de los vegetales contra infecciones. Substratos Los sustratos de la reacción pueden ser monofenoles o difenoles. La tirosina es el sustrato principal de la polifenoloxidasa en los crustáceos, y también se encuentra presente en vegetales como la lechuga o en los champiñones. Control de la reacción de pardeamiento El control natural de la actividad de la polifenoloxidasa se produce fundamentalmente mediante la compartimentalización de los sustratos. El enzima se encuentra en los plástidos y cloroplastos (en los vegetales superiores), y también en el citoplasma celular, mientras que los compuestos fenólicos que pueden servir de sustratos se acumulan en vesículas. Cuando se rompe la compartimentalización por un daño mecánico,como el triturado, corte o congelación y descongelación, la reacción de pardeamiento se puede producir. También se produce la inhibición del enzima por los productos de la reacción. Además de manteniendo la compartimentalización, la reacción de pardeamiento se puede frenar actuando sobre diferentes factores: Evitando el contacto del oxígeno con la superficie de corte Bajando al temperatura Reduciendo el pH Desnaturalizando el enzimaGeneralmente estos factores actúan de forma combinada. Así, el descenso de pH puede actuar inicialmente reduciendo la actividad del enzima, (su pH óptimo está entre 5 y 7), pero también, si es suficientemente bajo, desnaturalizándola de forma irreversible. Los reductores pueden actuar de varias formas, entre ellas revertiendo la reacción de quinonas a fenoles. También pueden actuar directamente sobre el centro activo del enzima, transformando el cobre 2 en cobre 1, que se disocia más fácilmente. El sulfito y la cisteína, además de reaccionar con las quinonas reduciéndolas a difenoles, inactivan el enzima. Los sulfitos presentan el problema de su toxicidad diferenciada para algunas personas, un pequeño porcentaje de los asmáticos, que pueden sufrir crisis severas con cantidades incluso inferiores a los límites legales. Consecuentemente, existe una tendencia a reducir la utilización de sulfitos, aunque no siempre es posible. Un inhibidor muy eficiente la la actividad de la polifenoloxidasa de los crustáceos es el ácido bórico, aunque actualmente está prohibido su uso, dados los riesgos de toxicidad. El ácido ascórbico, es un inhibidor de la reacción muy eficaz en principio, al reconvertir las quinonas en fenoles, pero la inhibición es solamente temporal, al agotarse el ácido ascórbico con el transcurso de la reacción. Además, posteriormente puede ocasionar problemas, ya que el dehidroascórbico formado puede dar lugar a una reacción de pardeamiento específica. Dependiendo de las condicioes de uso, el ácido ascórbico puede también destruir el enzima al modificar las histidinas del centro activo por reacciones mediadas por radicales libres. Los agentes quelantes, capaces de eliminar los átomos de cobre del centro activo del enzima, y consecuentemente inactivarla, son inhibidores muy eficientes. Pueden utilizarse el EDTA, pirofosfato, y especialmente el ácido cítrico, que combina el efecto de la acidez con la capacidad secuestrante de metales. Algunas otras sustancias, como el ácido benzoico y otros compuestos aromáticos, actúan reduciendo la actividad del enzima al competir con los sustratos. Y, por supuesto, la desnaturalización térmica, por ejemplo mediante escaldado con vapor, es un sistema muy eficaz, cuando puede utilizarse. http://controlfruhor.blogspot.com/2009/07/pardeamiento-enzimatico.html ARDEAMIENTO ENZIMATICO El pardeamiento enzimático es una reacción de oxidación en la que interviene como substrato el oxígeno molecular, catalizada por un tipo de enzimas que se puede encontrar en prácticamente todos los seres vivos, desde las bacterias al hombre. En el hombre es la responsable de la formación de pigmentos del pelo y de la piel. En los cefalópodos produce el pigmento de la tinta, y en los artrópodos participa en el endurecimiento de las cutículas del caparazón, al formar quinonas que reaccionan con las proteínas, insolubilizándolas. En los vegetales no se conoce con precisión cual es su papel fisiológico. La enzima responsable del pardeamiento enzimático recibe el nombre de polifenoloxidasa, fenolasa o tirosinasa, en este último caso especialmente cuando se hace referencia a animales, ya que en ellos la tirosina es el principal substrato. También se ha utilizado el término cresolasa, aplicado a la enzima de vegetales. Se descubrió primero en los champiñones, en los que el efecto de pardeamiento tras un daño mecánico, como el corte, es muy evidente. En el campo de los alimentos, el pardeamiento enzimático puede ser un problema muy serio en frutas, champiñones, patatas y otros vegetales, y también en algunos crustáceos, e incluso en la industria del vino, al producir alteraciones en el color que reducen el valor comercial de los productos, o incluso los hacen inaceptables para el consumidor. Estas pérdidas son muy importantes en el caso de las frutas tropicales y de los camarones, productos trascendentales para la economía de muchos países poco desarrollados. A pesar del nombre genérico de “pardeamiento” (“browning” en inglés), los colores formados son muy variables, marrones, rojizos o negros, dependiendo del alimento y de las condiciones del proceso. En algún caso, como en las pasas, otras frutas secas, la sidra, el té o el cacao, el pardeamiento enzimático contribuye al desarrollo de los colores característicos de estos productos, aunque como se ha indicado, en otros muchos constituye un problema grave. Además de la alteración del color, los productos formados pueden reaccionar con las proteínas, insolubilizándolas. Por otra parte, puede producirse también una pérdida nutricional, ya que aunque la polifenoloxidasa no oxida directamente al ácido ascórbico, esta vitamina puede destruirse al reaccionar con intermedios de la reacción. Estructura de las polifenoloxidasas: La polifenoloxidasa, EC 1.14.18.1 tiene dos actividades enzimáticas, una hidroxilando monofenoles (“cresolasa”) y otra oxidando difenoles a quinonas (“catecolasa”). Dependiendo de la fuente, la actividad “cresolasa” es mayor o menor, incluso inexistente en algunos casos. En cambio, todas las enzimas tienen actividad “catecolasa”. La característica estructural más importante de estas enzimas es la presencia en su centro activo de dos átomos de cobre, unidos cada uno de ellos a tres histidinas, que se han conservado a lo largo de la evolución en todas las enzimas de este tipo, desde las bacterias al hombre. En su entorno se sitúan una serie de aminoácidos hidrofóbicos, con anillos aromáticos, que también son importantes en su actividad, para la unión de los sustratos. La forma de actuación del enzima, con dos actividades distintas, ha sido un misterio, aclarado en parte hace relativamente pocos años. El enzima cataliza dos reacciones porque en el estado nativo se encuentra en dos formas distintas, la llamada met-tirosinasa, que es activa solamente sobre monofenoles, y la oxi-tirosinasa. Estas formas se interconvierten entre ellas, de forma acoplada al desarrollo de la reacciones que catalizan. En los crustáceos (y en los insectos), la polifenoloxidasa se encuentra en forma de proenzima, inactiva, que es activada por proteolisis por una proteasa endógena. Diversas sustancias producidas por microrganismos activan la proteolisis del proenzima y la formación de enzima activo. La reacción de pardeamiento enzimático El pardeamiento enzimático es un conjunto complejo de reacciones, que se inicia por la o las reacciones catalizadas de forma enzimática. La primera de ellas, cuando el sutrato presente es un monofenol, es su transformación en difenol. La segunda, la transformación del difenol en quinona. En el caso de la tirosina (monofenol) se forma primeramente la dopa (difenol) y luego la dopaquinona (quinona). A partir de la formación de la quinona, la reacción progresa de forma espontánea. Las quinonas se pueden convertir en trifenoles por reacción con el ahua, y posteriormente oxidarse a hidroxiquinonas. Todas estas sustancias son muy reactivas, dando lugar a polímeros y reaccionando con otras sustancias presentes en el alimento, especialmente proteínas. Los productos finales, llamados melaninas, son de color muy oscuro, o negro, e insolubles en agua. Estos polímeros tienen propiedades antimicrobianas, y prodrían ser un mecanismo de defensa de los vegetales contra infecciones. Substratos: Los sustratos de la reacción pueden ser monofenoles o difenoles. La tirosina es el sustrato principal de la polifenoloxidasa en los crustáceos, y también se encuentra presente en vegetales como la lechuga o en los champiñones. En los vegetales, el sustrato más extendido es probablemente el ácido clorogénico, en el que el grupo fenólico se encuentra unido a un resto de azúcar, que se encuentra, entre otros, en manzanas, peras, melocotones, ciruelas, uvas, aguacates y patatas. En algunos vegetales se encuentran además DOPA, dopamina, p-cresol, ácido cafeico y otros fenoles. Las polifenoloxidasas son también en muchos casos capaces de oxidar aminas aromáticas para formar o-aminofenoles. Control de la reacción de pardeamiento El control natural de la actividad de la polifenoloxidasa se produce fundamentalmente mediante la compartimentalización de los sustratos. El enzima se encuentra en los plástidos y cloroplastos (en los vegetales superiores), y también en el citoplasma celular, mientras que los compuestos fenólicos que pueden servir de sustratos se acumulan en vesículas. Cuando se rompe la compartimentalización por un daño mecánico,como el triturado, corte o congelación y descongelación, la reacción de pardeamiento se puede producir. También se produce la inhibición del enzima por los productos de la reacción. Además de manteniendo la compartimentalización, la reacción de pardeamiento se puede frenar actuando sobre diferentes factores: Evitando el contacto del oxígeno con la superficie de corte Bajando al temperatura Reduciendo el pH Desnaturalizando el enzima Generalmente estos factores actúan de forma combinada. Así, el descenso de pH puede actuar inicialmente reduciendo la actividad del enzima, (su pH óptimo está entre 5 y 7), pero también, si es suficientemente bajo, desnaturalizándola de forma irreversible. Los reductores pueden actuar de varias formas, entre ellas revertiendo la reacción de quinonas a fenoles. También pueden actuar directamente sobre el centro activo del enzima, transformando el cobre 2 en cobre 1, que se disocia más fácilmente. El sulfito y la cisteína, además de reaccionar con las quinonas reduciéndolas a difenoles, inactivan el enzima. Los sulfitos presentan el problema de su toxicidad diferenciada para algunas personas, un pequeño porcentaje de los asmáticos, que pueden sufrir crisis severas con cantidades incluso inferiores a los límites legales. Consecuentemente, existe una tendencia a reducir la utilización de sulfitos, aunque no siempre es posible. Un inhibidor muy eficiente la la actividad de la polifenoloxidasa de los crustáceos es el ácido bórico, aunque actualmente está prohibido su uso, dados los riesgos de toxicidad. El ácido ascórbico, es un inhibidor de la reacción muy eficaz en principio, al reconvertir las quinonas en fenoles, pero la inhibición es solamente temporal, al agotarse el ácido ascórbico con el transcurso de la reacción. Además, posteriormente puede ocasionar problemas, ya que el dehidroascórbico formado puede dar lugar a una reacción de pardeamiento específica. Dependiendo de las condicioes de uso, el ácido ascórbico puede también destruir el enzima al modificar las histidinas del centro activo por reacciones mediadas por radicales libres. Los agentes quelantes, capaces de eliminar los átomos de cobre del centro activo del enzima, y consecuentemente inactivarla, son inhibidores muy eficientes. Pueden utilizarse el EDTA, pirofosfato, y especialmente el ácido cítrico, que combina el efecto de la acidez con la capacidad secuestrante de metales. Algunas otras sustancias, como el ácido benzoico y otros compuestos aromáticos, actúan reduciendo la actividad del enzima al competir con los sustratos. Y, por supuesto, la desnaturalización térmica, por ejemplo mediante escaldado con vapor, es un sistema muy eficaz, cuando puede utilizarse. http://calidadfrutas-dianita.blogspot.com/2009/08/pardeamiento-enzimatico.html