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Home Publicaciones Lisozima: Una herramienta enológica efectiva

Lisozima: Una herramienta enológica efectiva

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El científico que, con el correr del tiempo, descubriría la penicilina, Alexander Fleming, fue el primero en identificar la lisozima en la secreción nasal de los seres humanos, en 1921. Como sucedió con muchos descubrimientos brillantes, la habilidad de Fleming para dirigir su mirada más allá de lo obvio condujo a su hallazgo de las propiedades antimicrobióticas de estos dos compuestos. Desde entonces, se ha logrado aislar la lisozima presente tanto en las lágrimas, la saliva y la leche materna de los seres humanos, como en virus, bacterias, plantas, insectos, aves, reptiles y otros fluidos de animales mamíferos.

No es mera casualidad que la lisozima esté presente en todos esos organismos y en sus respectivos fluidos biológicos, ya que es parte importante de sus sistemas inmunológicos y desempeña un papel fundamental en su defensa contra infecciones bacterianas. La fuente que permite extraer la lisozima con mayor facilidad es la clara de los huevos de gallina, que se utiliza para producirla a escala comercial. Es probable que la lisozima sea la más estudiada de todas las proteínas en el ámbito científico. Fue la primera cuya estructura se determinó mediante cristalografía con rayos x en la década del ’70 y se la utiliza a menudo como modelo en la bioquímica proteica.

Propiedades y usos

Hace varios años que se la emplea en aplicaciones farmacéuticas y alimentarias, debido a su actividad lítica en la pared celular de los microorganismos gram-positivos. Estos organismos son responsables de numerosas infecciones en el organismo humano y de la descomposición o corrupción de diversos productos alimenticios. La lisozima se emplea en la elaboración de drogas de uso permitido, para aumentar las defensas naturales del organismo contra las infecciones bacterianas. El uso farmacéutico de la lisozima comprende aplicaciones relacionadas con la otorrinolaringología (tabletas o pastillas para el tratamiento de dolores de garganta y ulceraciones en labios y boca) y la oftalmología (gotas oftálmicas y soluciones para la descontaminación de lentes de contacto). También se la agrega a fórmulas para bebés, para que su sabor se aproxime más al de la leche humana (la leche de vaca contiene niveles muy bajos de esta enzima).

Numerosas investigaciones han tenido por objeto el análisis del uso de la lisozima como preservante de alimentos, en especial, en los países del Lejano Oriente y en Japón, donde se desarrollaron y patentaron varias de sus aplicaciones, entre ellas, el tratamiento de frutas y verduras frescas, pescados y mariscos, carnes y sake. Sin embargo, la aplicación más importante de la lisozima para la industria de la alimentación se relaciona con la elaboración de quesos. Se la emplea para evitar un problema conocido como “esponjamiento butírico tardío”, que tiene lugar durante la maduración de ciertos quesos de tipo europeo. El problema se debe a la contaminación de la leche por una bacteria formadora de esporas, cuyo nombre científico es Clostridium tyrobutyricum. El origen de la contaminación de la leche por esta bacteria radica en el difundido uso del ensilaje como alimento para animales (forraje).

Su empleo en la industria vitivinícola

Las investigaciones referidas al empleo de la lisozima en la producción de vinos comenzaron en Europa a principios de la década del noventa. El uso de la lisozima en la elaboración de vinos se sustenta en la capacidad de esta enzima de controlar la proliferación de las bacterias presentes en el ácido láctico, gracias a su acción lítica sobre las bacterias gram-positivas.

Los efectos que producen las bacterias del ácido láctico en los vinos son, a la vez, positivos y negativos:

• Son responsables de la conversión frecuentemente deseada del ácido málico en ácido láctico, reacción conocida como “fermentación malo-láctica”.
• Pueden representar un problema si su crecimiento se descontrola, ya sea durante las primeras etapas de la fermentación o una vez completada la fermentación malo-láctica, debido a la producción de excesiva acidez volátil y de aminas biogénicas.
• Ciertas bacterias del ácido láctico (Lactobacillus sp., Pediococcus sp.) pueden producir resultados particularmente negativos, conducentes a la elaboración de vinos defectuosos, de imposible comercialización en el mercado.

Los sulfitos

Es tradicional controlar el crecimiento de las bacterias del ácido láctico mediante el uso de sulfitos. Aunque se los utiliza prácticamente desde los comienzos mismos de la elaboración industrial de los vinos, hoy en día se admite de manera generalizada que los sulfitos deben emplearse con mayor racionalidad, por las siguientes razones:

• Existe una tendencia generalizada hacia la reducción de los niveles de sulfitos en los vinos debido a su uso difundido en otros productos alimenticios (frutas, verduras, jugos de frutas) y al riesgo de toxicidad derivado de ingestas acumulativas; y a la conocida alergenicidad de los sulfitos.
• Los sulfitos no son la herramienta tecnológica ideal para controlar el desarrollo de las bacterias del ácido láctico porque: desarrollan una actividad antimicrobiótica no específica; inhiben no sólo las bacterias presentes en el ácido láctico, sino también las levaduras responsables de la fermentación alcohólica; resultan más eficientes en un medio de bajo pH, lo que los hace relativamente ineficientes en los vinos de baja acidez; y cuando se los emplea para estabilizar el vino después de la fermentación malo-láctica, menoscaban sus propiedades organolépticas (“efecto decolorante” sobre el color y los aromas).

Estas desventajas impulsaron a los investigadores a la búsqueda de alternativas al empleo de los sulfitos. Los experimentos realizados con la lisozima demostraron que esta enzima puede ser una buena alternativa o un eficiente complemento del uso de sulfitos, ya que:

• Desarrolla una actividad muy específica: actúa solamente sobre las bacterias del ácido láctico, sin interferir en absoluto con el proceso de fermentación alcohólica.
• En contraste con lo que ocurre con los sulfitos, su actividad aumenta con el pH.
• Ha sido objeto de evaluaciones positivas por parte de distintos organismos reguladores (WHO, FDA, Comité Científico de la Alimentación de los Estados Unidos, entre otros) y registra antecedentes de uso seguro durante largos años, en el ámbito de las industrias farmacéutica y alimenticia.

Aplicación de la lizozima en vinos

Las investigaciones desarrolladas sobre el uso de la lisozima en la elaboración del vino permitieron identificar tres clases principales de aplicaciones:

1. Control preventivo al comienzo de la fermentación malo-láctica. El agregado temprano de 100 a 150 ppm (10 a 15 gramos/hectolitros) de lisozima al mosto inhibirá momentáneamente el desarrollo de las bacterias del ácido láctico, en especial, en los mostos que poseen un alto pH, con los siguientes beneficios:

• Reducción significativa del riesgo de interferencia entre la fermentación malo-láctica y la fermentación alcohólica, siendo que ambas compiten sobre los mismos substratos. Como resultado de este tipo de interferencia, el temprano comienzo de la fermentación malo-láctica en el mosto suele provocar demoras en la fermentación alcohólica.
• Inhibición de muchos de los organismos corruptores que pueden estar presentes al ingresar las uvas a las bodegas, por ejemplo: Lactobacillus.
• Control del desarrollo de la acidez volátil.
• Comienzo de la fermentación malo-láctica, en forma espontánea o a través de la inoculación, y su posterior desarrollo normal, una vez completada la fermentación alcohólica.
• La inhibición total de la fermentación malo-láctica puede lograrse incluso con los vinos blancos, en cuya elaboración es particularmente no deseable, mediante el aumento de las cantidades de lisozima, hasta un máximo de 500 ppm (50 g/hl).

2. Protección del vino en caso de demoras en el proceso de fermentación alcohólica. El agregado de 250 a 350 ppm (25 a 35 g/hl) de lisozima inhibirá el crecimiento de las bacterias del ácido láctico, durante el tiempo necesario para recomenzar el proceso de fermentación alcohólica, con el consiguiente ahorro de los costosos tratamientos tendientes a eliminar el exceso de acidez volátil en el vino (tales como la ósmosis inversa). En este caso, es importante agregar la lisozima ni bien se haya identificado el problema; si el contenido bacterial supera los 106 cfu/ml, se recomienda una dosis de 500 ppm (50 g/hl).
3. Estabilización microbiológica del vino después de la fermentación malo-láctica. Cuando se los utiliza en esta etapa, los sulfitos causan el efecto más perjudicial sobre las propiedades organolépticas del vino (efecto decolorante, sabor sulfurado). El agregado de 250 a 300 ppm (25 a 30 g/hl) de lisozima permitirá reducir drásticamente la cantidad de sulfitos necesarios para estabilizar el vino, hasta los niveles mínimos requeridos para garantizar su protección contra la oxidación y el control del crecimiento de las bacterias del ácido acético (no inhibido por la lisozima).

Estas tres clases de aplicaciones fueron validadas por más de tres años de experimentación en centros de investigación (principalmente, por parte de ITV en Francia) y en bodegas de diferentes partes del mundo. La lisozima es, por lo tanto, una herramienta de gran flexibilidad, que puede utilizarse en diferentes etapas y diversos grados de concentración, de acuerdo con los objetivos a los que apunten los productores de vinos en cada circunstancia.

En todas sus aplicaciones, el uso de la lisozima contribuye a la producción de vinos de mejor calidad y elimina, al mismo tiempo, los costos adicionales derivados de accidentes de fermentación. El ahorro resulta de la posibilidad de minimizar procesos, tales como la inmovilización y los costos de traslado de tanques por demoras en los procesos de fermentación, así como también los costos de degradación y mezcla de los vinos corrompidos, a fin de disminuir su acidez volátil, o los de su tratamiento mediante ósmosis inversa.

Fuente:
Énfasis Alimentación Latinoamérica. Publicaciones Técnicas.

 

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