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Revisión: Síntesis Enzimática de Galacto-oligosacáridos a partir de residuos de la industria láctea: Desafíos tecnológicos y oportunidades



Partes: 1, 2

  1. Resumen
  2. Introducción
  3. Prebióticos
  4. Galacto-oligosacaridos (GOS)
  5. Síntesis Enzimática de
    GOS
  6. Suero
    y Aplicaciones
  7. Conclusiones
  8. Referencias

Resumen

Los Oligosacáridos no digeribles (NDOs) son
carbohidratos de bajo peso molecular y presentan importantes
propiedades fisicoquímicas y fisiológicas; contando
muchos de ellos con características prebióticas.
Dentro de ellos, los galacto-oligosacáridos (GOS) han
ganado mayor interés tanto en la mejora de su
producción, como en el estudio más a fondo de sus
características propias por las que han sido catalogadas
como sustancias prebióticas. Los GOS son producidos
comercialmente por transgalactosilación de varias fuentes
de ß-galactosidasas (E.C. 3.2.1.23) a partir de lactosa
como sustrato. La lactosa es extraída de la leche,
especialmente del suero de quesería por procesos de
separación y purificación, siendo posible
además de ser utilizada en la producción de una
gran variedad de derivados lactosados y de esta manera dar un
aprovechamiento al suero, ya que como residuo de la industria
láctea se convierte en un problema contaminante para el
medio ambiente.

Keywords: Prebióticos;
Galactooligosacáridos; Lactosa; ß-galactosidasa;
Suero; Industria Láctea

1.
Introducción:

Los prebióticos son definidos como ingredientes
alimenticios no digeribles que benefician la salud del hospedero
estimulando selectivamente el crecimiento y/o actividad de un
número limitado de bacterias en el colon [1, 2]. El
establecimiento de bífidobacterias como microflora
presente en el intestino de los bebes ha sido atribuido a la
presencia de oligosacáridos de galactosa, los que han sido
encontrados en la leche materna [2].

Los galacto-oligosacáridos (GOS) son producidos
de lactosa, hecho que ha sido conocido desde hace más de
50 años; luego del descubrimiento de su actividad
bifidogénica, los GOS han sido clasificados como
ingredientes alimenticios prebióticos, tomando su
producción industrial un mayor interés comercial
[6, 10]. Estas características son atribuidas
principalmente a los 4´- y 6´-galactosil-lactosa
(GOS-3) y algunos oligosacáridos de peso molecular mayor
(GOS-4 y GOS-5) debido a que se ha demostrado que son
metabolizados completamente por la flora microbiana presente en
el colon [11, 15, 18, 19].

La enzima utilizada para la producción de GOS es
la ß-galactosidasa, la cual es una glicosidasa que en un
proceso convencional podrá catalizar una reacción
de hidrólisis, pero bajo condiciones adecuadas de
reacción tales como temperatura, pH, elevadas
concentraciones de sustrato y la fuente enzimática,
producirá GOS de diferente tamaño por
transgalactosilación [25, 26, 27].

Algunas técnicas han sido desarrolladas para la
inmovilización de la ß-galactosidasa,
obteniéndose productividades relativamente bajas pero el
reuso del catalizador lo hace atractivo para ser usado en la
industria alimentaria [28, 29].

Es importante resaltar que este producto de valor
agregado es producido de lactosa, sustancia que es
extraída de la leche, especialmente del suero de
quesería, siendo posible además utilizar el suero,
en la producción de una gran variedad de derivados
lactosados y de esta manera darle un aprovechamiento, ya que como
residuo de la industria láctea se convierte en un problema
contaminante para el medio ambiente [31, 32,
34].

La presente revisión buscará abordar la
síntesis de los galacto-oligosacáridos, compuestos
de características prebióticas importantes,
utilizando ß-galactosidasa, enzima de fácil
disponibilidad y ampliamente estudiada, a partir de lactosa como
sustrato la cual es extraída del suero de
quesería.

2.
Prebióticos:

Son compuestos definidos como sustancias no digeribles
(fibras dietarías) que muestran algunos efectos
biológicos positivos en humanos, tales como
estimulación selectiva del crecimiento o bioactividad de
un número limitado de microorganismos benéficos
presentes o terapéuticamente introducidos en el intestino,
mejorando de esta manera la calidad de éstos. Los
prebióticos resisten la fermentación por la micro
flora no benéfica a lo largo del intestino (contrario a
las fibras dietarías) [1, 2].

Dentro de las numerosas bacterias anaerobias presentes
en el intestino, las del género Bifidobacteria y
Lactobacilli son las que más utilizan los
prebióticos. Además de ello, principalmente las
bifidobacterias inhiben el crecimiento de bacterias putrefactivas
(Clostridium perfringens) y patogénicas (E.
coli, Salmonella, Listeria y Shigella
) presentes [3, 4,
5].

Bajo el criterio de seleccionar un ingrediente
alimenticio con características prebióticas, Gibson
et al. [1] establecieron algunos criterios que estos compuestos
deberían cumplir:

1. Ser resistente a los ácidos gástricos,
a la hidrólisis por enzimas presentes en el tracto
gastrointestinal y a la absorción.

2. Ser fermentable por la microflora
intestinal.

3. Estimular selectivamente el crecimiento y/o actividad
de las bacterias intestinales asociado a la salud y el bienestar
tales como Bifidobacteria y
Lactobacilli.

Partes: 1, 2

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