04 febrero, 2012

Patatas Fritas como anticonceptivos y "Enzima" con el mismo sabor

En repetidas ocasiones hemos escuchado aquello de “somos lo que comemos” y sabemos perfectamente que nuestra alimentación incide muy directamente es nuestra salud. Tanto es así, que si conociéramos a la perfección las propiedades medicinales de las plantas, casi sólo con la alimentación podríamos evitar ir al médico en un 95% de las ocasiones.

Por desgracia, si no sabemos ni lo que es la biotina… (Próximamente una entrada sobre el tema) difícilmente reconoceremos la planta de la que se saca el Ácido acetilsalicílico, más conocido como Aspirina. (sauce blanco Salix alba”) Por poner un ejemplo.

Ácido acetilsalicílico

Sálix alba

Hoy quiero llamar la atención sobre las patatas fritas (Lo siento laysadictos, No, lo siento pero no voy a decir que son el mejor producto del mundo ni que tienen propiedades antioxidantes o anticancerígenas).

La papa, patata (como se le llamó a partir del siglo XVIII) o "Solanum tuberosum" es una planta solanácea procedente de América del Sur que actualmente se cultiva y consume en todo el mundo aunque originalmente se domesticó en la altiplanicie andina hace ahora más de 7500 años. Allí, en laboratorios al aire libre, los Quechua hablantes sembraban en terrazas redondas y protegidas del clima andino diferentes tipos de papas y fueron seleccionando poco a poco aquellas variedades no tóxicas y de mayor tamaño y mejor sabor.

Aquí os dejo algo de información y de paso una buena opción para hacer si visitáis Perú (zona de Cuzco).

La papa es un tubérculo rico en almidón que además posee otro componente en el que es bastante rico, la Asparagina. La asparagina es un aminoácido no esencial para los humanos, es decir, podemos sintetizarlo nosotros mismos a partir de intermediarios metabólicos presentes en el hombre como, por ejemplo, el oxalacetato.

Asparagina, Asn.

Hasta aquí ningún problema. Hay otros muchos alimentos ricos en Asparagina como la leche, la carne, los huevos, el pescado, los espárragos, frutos secos y otras semillas. El problema es la cantidad y el modo de consumo.

Una de las formas más comunes de consumir la patata es frita. Para conseguir esas patatas fritas, se procesan y se cocinan a alta temperatura con aceite, produciéndose así una reacción muy curiosa y no totalmente conocida que es la reacción de Maillard.

La reacción de Maillard o Glucosilación no enzimática de proteínas, trata de un conjunto de complejas reacciones químicas producidas entre proteínas y azúcares reductores que se dan al calentar los alimentos. Se trata en esencia de una especie de caramelización de los alimentos, reacción que colorea de un marrón característico la carne cuando se cocina al horno, por ejemplo. 


No se que tendrán los pigmentos de Maillard, pero tienen una pintaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaaa.

Los productos mayoritarios de esta reacción son moléculas cíclicas y policíclicas, responsables del sabor y el aroma de los alimentos al cocinarse. En 1916, Louis-Camille Maillard demostró que los pigmentos marrones y polímeros que ocurren durante la pirólisis (degradación química producida únicamente por calor) se liberan después de la reacción previa de un grupo de aminoácidos con un grupo carbonilo de azúcares.

En concreto algunos de ellos son los aminoácidos Lisina, Arginina, Triptófano, Histidina y como no, Asparagina. La reacción se inicia por efecto del calor al reaccionar un grupo carbonilo (-C=O) de un azúcar libre o del almidón (carbohidrato) con un grupo amino (-NH2) de un aminoácido libre o unido a una cadena proteica, dando como resultado un intermediario complejo inestable. Este producto policondensado sufre después otros cambios: se separa o rompe originando nuevas sustancias que se recombinan en parte polimerizándose y en parte produciendo todo tipo de subproductos.

El problema es que algunos de estos productos tienen propiedades cancerígenas. Uno de los más preocupantes es la acrilamida.

Aquí os presento algunas de las moléculas y precursores propuestos para la formación de acrilamida en los alimentos tras la reacción de Maillard

La acrilamida es metabolizada (Citocromo P450) y se genera Glicidamida y ácidos mercaptúrico (el mercaptúrico se excreta por la orina, SI, ese olor tan característico de las mañanas tras una buena cena de Asado)

Los restos de la Acrilamida y Glicidamida se unen a proteínas y DNA causando daños en terminaciones neuronales e infertilidad. He aquí la idea del título, aunque viéndolo bien… además de estéril te quedas tonto.

La dosis máxima recomendada es < 3μg acrilamida/día. Viene a ser algo más de 6 Pringles al día sino comes nada más con estas características.

Para que las patatas fritas no tengan este efecto de producción de acrilamida, se pueden tomar varias medidas o estrategias tanto básicas como biotecnológicas.

  • Estrategia básica
    • Control de las condiciones de procesado (Tiempo y Temperatura)
    • Uso de fertilizantes sulfurilados (reduce la acrilamida)
    • Tratamiento de la materia prima con enzimas que degradan la Asparagina
    • Incubación con otros aminoácidos que compitan con la Asparagina

Existen algunas patentes relacionadas con la disminución de la acrilamida en los productos derivados de la patata, os pongo un par de ejemplos.

Ejemplo I: Reducir el nivel de azúcares reductores.

Un método para reducir el nivel de acrilamida en un producto alimenticio, que comprende reducir el nivel de azúcar reductor en el producto alimenticio antes de calentar. Se utiliza la Enzima Aldosa-Reductasa, que cataliza la reducción de hexosas, como la glucosa, a sorbitol.



 Ejemplo II: Reducir la formación de acrilamida en alimentos procesados térmicamente

Hacer patatas chips a partir de una masa, entendiendo que dicha masa presenta asparagina libre. Se hace en dos etapas. Una primera en la que se añade a la masa un catión divalente en cantidad suficiente para reducir la cantidad de asparagina requerida y una segunda en la que la masa se corta, se le da forma y recibe el tratamiento de calor para su cocinado. Lo siento pero el proceso no explica mucho más.

Existe otra opción, mucho más económica y útil para reducir la cantidad de Asparagina en la patata y por tanto reducir la producción de Acrilamida en el producto final. Se trata de la estrategia Biotecnológica.

  • Estrategia Biotecnológica
    • Silenciamiento de genes que codifican enzimas: (silenciamiento por amiRNAs, micro RNAs artificiales)
      • R1/PhL: Fosforilasa L asociada a almidón, Movilización Del almidón. (J Agric Food Chem (2006) 54:9882)
      • St: Asparagina sintasa que pasa Asp a Asn y liminta la acumulación de Asn. (Plant Biotechnology Journal (2008) 6:843)
Este acercamiento supondría un ahorro de costes muy importante a la hora del procesado de los productos que no tendría porque ser tanto. Sin embargo, la normativa vigente sobre la utilización de transgénesis o cualquier otra forma de organismos genéticamente modificados, dificulta mucho el poder usar esta aproximación.

Al final, mira tu que cosas, utilizando enzimas como la aldosa reductasa o silenciando otras enzimas como la Fosforilasa L y la Asparagina Sintasa, evitamos el efecto de un proceso, la reacción de Maillard, que no se lleva a cabo por enzimas.


Esta entrada participa en la X edición del Carnaval de Biología, organizado por el blog Scientia y en el XII Carnaval de la Química alojado en el blog Historias con mucha Química