Asparaginasa estable frente al calor para la reducción de acrilamida en productos alimenticios o estimulantes.

Uso de una amidohidrolasa, que después de una duración de incubación de 20 min a 70 °C presenta una actividad residual de al menos el 75 % y un valor óptimo de temperatura en el intervalo de 70 a 120 °C

, para el tratamiento de un producto alimenticio o de un estimulante mediante incubación del producto alimenticio o del estimulante con la amidohidrolasa a una temperatura de incubación de al menos 70 °C,

siendo la amidohidrolasa una asparaginasa, cuya secuencia de aminoácidos presenta una homología de al menos el 50 % con respecto a la secuencia de aminoácidos .

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/EP2008/004742.

Solicitante: c-LEcta GmbH.

Inventor/es: GREINER-STOEFFELE,THOMAS, STRUHALLA,MARC.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION C — QUIMICA; METALURGIA > BIOQUIMICA; CERVEZA; BEBIDAS ALCOHOLICAS; VINO; VINAGRE;... > MICROORGANISMOS O ENZIMAS; COMPOSICIONES QUE LOS... > Enzimas, p. ej. ligasas (6.; Proenzimas; Composiciones... > C12N9/82 (Asparaginasa)

PDF original: ES-2480542_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Asparaginasa estable frente al calor para la reducción de acrilamida en productos alimenticios o estimulantes La invención se refiere al uso de una amidohidrolasa para el tratamiento de un producto alimenticio o de un estimulante.

Los productos alimenticios que contienen hidratos de carbono se consumen desde hace milenios por los seres humanos en todo el mundo. Los productos alimenticios de este tipo pueden obtenerse actualmente en las más diversas formas, por ejemplo en forma de pan crujiente, pan tostado, galletas, galletas saladas, pan para tostar, cereales para el desayuno, bizcochos, chips de patata, chips de tortilla, patatas fritas, galletas de arroz, etc.

Durante el procesamiento, preparación o tratamiento de productos alimenticios que contienen hidratos de carbono, en particular durante procesos de calentamiento, tal como es el caso por ejemplo en el cocido, asado, tostado,

asado a la parrilla o al freír, se produce con frecuencia acrilamida, que se enriquece en consecuencia en estos productos alimenticios. Un fenómeno similar se observa también durante el tratamiento de estimulantes, tales como por ejemplo durante la preparación de café.

En abril de 2002 se publicaron por las autoridades suecas para la seguridad alimentaria por primera vez resultados de ensayos para determinar la carga de acrilamida de productos alimenticios. En el mismo año, la Organización Mundial de la Salud (OMS) publicó un informe que discute, entre otras cosas, los riesgos para la salud que pueden ir acompañados de una elevada carga de acrilamida en productos alimenticios (FAO/WHO: “Health Implications of Acr y lamide in Food”, Geneva, 2002) .

La acrilamida es una sustancia que ataca directamente a la herencia genética humana (ADN) . Así mismo la acrilamida se convierte por enzimas hepáticas en glicidamida, a la que se atribuye un efecto genotóxico. La acrilamida así como también la glicidamida forman compuestos con aminoácidos y bases nucleicas y pueden por lo tanto modificar la estructura y la función de por ejemplo el ADN y la hemoglobina. En conjunto, la acrilamida se clasifica por los expertos como cancerígena, de alteración de la herencia genética, venenosa, irritante, sensibilizante y perjudicial para la reproducción.

La sustancia de partida más importante para la generación de la acrilamida en productos alimenticios es el aminoácido asparagina, que aparece de manera ubicua en productos alimenticios tales como por ejemplo patatas, arroz y cereales, pero también en café, frutos secos en concentraciones más o menos elevadas. Si el producto alimenticio/estimulante contiene también, además de asparagina, azúcar, tal como por ejemplo fructosa o glucosa, entonces se promueve aún más la formación de acrilamida a altas temperaturas.

Los procedimientos de tratamiento para productos alimenticios o estimulantes, que incluyen etapas de tratamiento previo para la reducción del contenido en acrilamida, se conocen ya por el estado de la técnica (véanse por ejemplo los documentos US 7.037.040, US 2004/81724 o US 2005/ 202153) . Por el estado de la técnica se conocen también procedimientos en los que para el tratamiento previo se utilizan enzimas, en particular asparaginasas (véanse por ejemplo los documentos WO 2006/128843, WO 2008/110513 o WO 2004/032648) . Estas etapas de tratamiento previo, que facilitarán la eliminación, inactivación y/o la extracción de asparagina a partir de los productos alimenticios o estimulantes que van a tratarse, son en parte muy costosas y/o requieren mucho tiempo.

De este modo, por ejemplo los procedimientos para el tratamiento de granos de café comprenden en cada caso costosas etapas de secado, vaporización o humidificación. Mediante etapas de tratamiento previo de este tipo se abrirán los poros de los granos de café, para poder extraer, reducir o inactivar mejor a continuación la asparaginasa contenida en los granos de café.

Durante un secado se calientan los granos de café a temperaturas por debajo de aproximadamente 50 º C para, a continuación, remojarse en disoluciones de inactivación de asparagina, tales como por ejemplo lactato de calcio o citrato de calcio.

Durante una vaporización/humidificación se pulverizan los granos de café con vapor atmosférico o a baja presión o con agua, absorbiéndose la humedad por los granos. Después de esto se tratan los granos, en una etapa separada, habitualmente con disoluciones de inactivación de asparagina.

Todas estas etapas de tratamiento previo expuestas anteriormente, costosas, y que requieren mucho tiempo llevan directa o indirectamente a costes elevados, dado que prolongan el proceso de tratamiento global y lo encarecen también en consecuencia.

Por lo tanto, la invención se basa en el objetivo de mejorar los procedimientos de tratamiento conocidos por el estado de la técnica de productos alimenticios o estimulantes. Mediante mejoras de este tipo se simplificarán en 65 particular etapas de tratamiento previo para la reducción del contenido en asparagina o acrilamida en productos

alimenticios o estimulantes, para configurar el procedimiento de tratamiento global para que sea más corto y más económico.

Este objetivo se resuelve mediante el objeto de las reivindicaciones.

Se descubrió sorprendentemente que los productos alimenticios o estimulantes pueden tratarse con el uso de una amidohidrolasa, que después de una duración de incubación de 20 min a 70 º C presenta una actividad residual de al menos el 75 %.

La invención se refiere al uso de una amidohidrolasa. preferentemente asparaginasa, que después de una duración de incubación de 20 min a 70 º C presenta una actividad residual de al menos el 75 % y un valor óptimo de temperatura en el intervalo de 70 a 120 º C, para el tratamiento de un producto alimenticio o de un estimulante, preferentemente para la disminución del contenido en asparagina en el producto alimenticio o estimulante mediante incubación del producto alimenticio o del estimulante con la amidohidrolasa a una temperatura de incubación de al

menos 70 º C, siendo la amidohidrolasa una asparaginasa, cuya secuencia de aminoácidos presenta una homología de al menos el 50 % con respecto a la secuencia de aminoácidos <SEQ ID NO: 2>. Mediante la disminución del contenido en asparagina se disminuye preferentemente también el contenido en acrilamida en el producto alimenticio o estimulante, dado que la asparagina es un precursor de acrilamida, cuando el producto alimenticio o estimulante se somete a un tratamiento térmico posterior.

La figura 1 muestra la recta de calibración de la determinación de iones amonio por medio de reactivo de Nessler. eje x: cantidad de NH4 por 40 μl, eje y: densidad óptica (DO) a 436 nm. El coeficiente de correlación R2 asciende 0, 9979.

La figura 2 muestra la actividad enzimática de la asparaginasa I de Pyrococcus furiosus a diferentes temperaturas de incubación. rA: actividad relativa (en %) , T [º C]: temperatura en grados Celsius.

La figura 3 muestra la estabilidad frente a la temperatura de la asparaginasa I de Pyrococcus furiosus a una temperatura de 95 º C. rA: actividad relativa (en %) , min: tiempo en minutos. A partir de la gráfica puede apreciarse que la asparaginasa a 95 º C después de una duración de incubación de 60 minutos presenta una actividad relativa o actividad residual de aproximadamente el 100 %.

La figura 4 muestra la estabilidad frente a la temperatura de la asparaginasa I de Pyrococcus furiosus a una temperatura de 99 º C. rA: actividad relativa (en %) , min: tiempo en minutos. A partir de la gráfica puede apreciarse que la asparaginasa a 99 º C después de una duración de incubación de 60 minutos presenta una actividad... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Uso de una amidohidrolasa, que después de una duración de incubación de 20 min a 70 º C presenta una actividad residual de al menos el 75 % y un valor óptimo de temperatura en el intervalo de 70 a 120 º C, para el

tratamiento de un producto alimenticio o de un estimulante mediante incubación del producto alimenticio o del estimulante con la amidohidrolasa a una temperatura de incubación de al menos 70 º C, siendo la amidohidrolasa una asparaginasa, cuya secuencia de aminoácidos presenta una homología de al menos el 50 % con respecto a la secuencia de aminoácidos <SEQ ID NO: 2>.

2. Uso de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado por que la amidohidrolasa

-a una temperatura en el intervalo de 60 a 120 º C presenta una actividad específica de al menos 200 unidades/mg; y/o -presenta un valor óptimo de pH en el intervalo de pH 1 a pH 14; y/o

-después de almacenamiento a 4 º C a lo largo de un periodo de tiempo de 1 mes presenta una actividad residual de al menos el 80 %; y/o -a lo largo del intervalo de pH de p.

5. pH 10 presenta una actividad de al menos el 10 % en comparación con la actividad máxima.

3. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la asparaginasa es “asparaginasa I” de Pyrococcus furiosus.

4. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la asparaginasa está

codificada por una secuencia de nucleótidos, que presenta una homología de al menos el 60 % con respecto a la 25 secuencia de nucleótidos <SEQ ID NO: 1>.

5. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que la secuencia de aminoácidos de la asparaginasa presenta una homología de al menos el 75 % con respecto a la secuencia de aminoácidos <SEQ ID NO: 2>.

6. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el tratamiento del producto alimenticio o del estimulante

-sirve para la hidrólisis de asparagina para dar ácido aspártico; y/.

35. sirve para la disminución del contenido en asparagina y/o acrilamida en el producto alimenticio o el estimulante.

7. Uso de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizado por que la disminución del contenido en asparagina tiene lugar para que el producto alimenticio o el estimulante, en el caso de un tratamiento posterior térmico, presenten un 40 contenido en acrilamida disminuido.

8. Uso de acuerdo con una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por que el producto alimenticio y/o estimulante se selecciona del grupo que consiste en pan crujiente, pan tostado, galletas, galletas saladas, pan para tostar, barquillos, magdalenas, rosquillas, cruasanes, brownies, cereales para el desayuno, bizcochos, chips de 45 patata, chips de tortilla, chips de maíz, crackers, patatas fritas, galletas de arroz, polenta, cuscús, tortitas, nueces, mezclas preparadas mezclas para pasteles, mezclas para bizcochos, mezclas para pan, picatostes, pienso para perros, pienso para gatos, granos de café y granos de cacao.

9. Uso de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que el tratamiento comprende una descafeinización 50 y/o un lavado de granos de café.

10. Procedimiento para el tratamiento de un producto alimenticio o de un estimulante que comprende la etapa:

(i) incubar el producto alimenticio o el estimulante con una amidohidrolasa tal como se define en una de las 55 reivindicaciones 1 a 5 a una temperatura de incubación de al menos 70 º C.

11. Procedimiento de acuerdo con la reivindicación 10, caracterizado por que comprende la etapa:

(ii) separar la amidohidrolasa del producto alimenticio o del estimulante o inactivar la amidohidrolasa. 60