Efecto de la enzima lacasa proveniente de hongos de pudrición blanca de la madera sobre la estabilidad oxidativa de aceites vegetales y el procesado de jugos de fruta

Abstract

OBJETIVOS: evaluar el efecto de lacasas fúngicas en la oxidación de aceites vegetales y en la clarificación de jugos de frutas. MÉTODOLOGÍA: Para la obtención de los extractos enzimáticos se seleccionaron tres cepas del género Trametes (T. trogii, T. villosa y T. versicolor) y una cepa de Coriolus versicolor f. antárcticus. Se determinó la concentración de lacasa en todos los extractos, usando un reactivo indicador de actividad de la enzima (Dimetoxifenol), y se midió la capacidad de estos extractos para degradar colorantes de estructura química similar a la lignina. Para el análisis de la oxidación de aceites vegetales, se seleccionó el extracto con mayor concentración de lacasa (T. versicolor). Los aceites analizados fueron obtenidos por prensado en frio de semillas de girasol, maní, sésamo y chía. Se midió el valor de peróxidos, dienos y trienos conjugados. Para el estudio de los jugos de frutas, se utilizó el segundo extracto con mayor unidades de lacasa (T. villosa). Los jugos fueron de manzana, naranja y pera y se analizó la variación en el contenido de polifenoles totales, color y turbidez. RESULTADOS: Los resultados relacionados con la degradación de colorantes, mostraron que las cepas seleccionadas tienen gran capacidad para degradar colorantes con diversas estructuras aromáticas con porcentajes de decoloración entre 50 y 99%, sin diferencia entre las cepas. En cuanto al efecto de la lacasa sobre la oxidación de aceites vegetales, los resultados fueron contrarios a lo esperado. Los aceites tratados con la enzima mostraron mayor contenido de productos primarios de oxidación (peroxidos, dienos y trienos). Estos hallazgos pueden deberse a la generación de radicales fenoxilo provenientes de la oxidación de los fenoles del aceite mediante la lacasa. En relación al procesado de jugos de frutas (manzana, pera y naranja) con lacasa, la enzima logro reducir el contenido de fenoles totales, en un 50% promedio de los tres jugos. El color y la turbidez aumentaron en el jugo de manzana y naranja y disminuyeron levemente en el jugo de pera. Los resultados son positivos para el caso del jugo de naranja, ya que el consumidor busca el efecto contrario a la clarificación (jugo con pulpa estable). En el caso del jugo de manzana, el aumento del color y turbidez puede deberse a la formación de quinonas insolubles, producto de la polimerización de los fenoles oxidados (quinonas), lo cual podría solucionarse mediante ultrafiltración con presión hidráulica, según la bibliografía. CONCLUSIONES: la enzima lacasa fúngica, no es apta para prevenir la oxidación de aceites vegetales ya que aumenta los indicadores de oxidación. Por otro lado, se concluye que la enzima lacasa es capaz de interrumpir uno de los procesos reconocidos como responsables de la turbidez y oscureciendo de jugos de fruta, gracias a la disminución n del contenido fenolico.

OBJECTIVES: To evaluate the effect of fungal laccases in the oxidation of vegetable oils and in the clarification of fruit juices. METHODOLOGY: Three strains of the genus Trametes (T. trogii, T. villosa and T. versicolor) and one strain of Coriolus versicolor f. antarcticus were selected to obtain the enzymatic extracts. The concentration of laccase in all extracts was determined using an enzyme activity indicator reagent (Dimethoxyphenol), and the ability of these extracts to degrade dyes with a chemical structure similar to lignin was measured. For the analysis of the oxidation of vegetable oils, the extract with the highest concentration of laccase (T. versicolor) was selected. The oils analyzed were obtained by cold pressing sunflower, peanut, sesame and chia seeds. Peroxides, dienes and conjugated trienes were measured. For the study of fruit juices, the second extract with the highest laccase units (T. villosa) was used. The juices were apple, orange and pear and were analyzed for variation in total polyphenol content, color and turbidity. RESULTS: The results related to dye degradation showed that the selected strains have a great capacity to degrade dyes with diverse aromatic structures with decolorization percentages between 50 and 99%, with no difference between strains. As for the effect of laccase on the oxidation of vegetable oils, the results were contrary to expectations. The oils treated with the enzyme showed a higher content of primary oxidation products (peroxides, dienes and trienes). These findings may be due to the generation of phenoxyl radicals from the oxidation of oil phenols by laccase. In relation to the processing of fruit juices (apple, pear and orange) with laccase, the enzyme was able to reduce the total phenol content by an average of 50% in the three juices. Color and turbidity increased in apple and orange juice and decreased slightly in pear juice. The results are positive in the case of orange juice, since the consumer is looking for the opposite effect of clarification (juice with stable pulp). In the case of apple juice, the increase in color and turbidity may be due to the formation of insoluble quinones, product of the polymerization of oxidized phenols (quinones), which could be solved by ultrafiltration with hydraulic pressure, according to the bibliography. CONCLUSIONS: the fungal laccase enzyme is not suitable to prevent the oxidation of vegetable oils since it increases the oxidation indicators. On the other hand, it is concluded that the laccase enzyme is capable of interrupting one of the processes recognized as responsible for the turbidity and darkening of fruit juices, thanks to the decrease in phenolic content