Clasificación de las Enzimas

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS 

 

Actualmente, mas de mil enzimas han sido aisladas y clasificadas de acuerdo con el substrato específico sobre el cual actúan.

Entre las numerosas clasificaciones, algunas se basan en las reacciones que catalizan las enzimas, otras en el substrato sobre el que actúan e incluso muchas enzimas se designan con nombres triviales de origen histórico.

La comisión de Enzimas de la Unión Internacional de Bioquímica introdujo en 1964, para uniformar la nomenclatura, la siguiente clasificación sistemática, en la cual se consideran 6 grupos principales de enzimas de acuerdo al tipo reacción implicada:

1. Oxidorreductasas:

Catalizan una amplia variedad de reacciones de óxido-reducción, empleando coenzimas, tales como NAD⁺ y NADP⁺, como aceptor de hidrógeno. Este grupo incluye las enzimas denominadas comúnmente como deshidrogenasas, reductasas, oxidasas, oxigenasas, hidroxilasas y catalasas.

2. Transferasas:

Catalizan varios tipos de transferencia de grupos de una molécula a. otra (transferencia de grupos amino, carboxilo, carbonilo, metilo, glicosilo, acilo, o fosforilo). Ej.: aminotransferasas (transaminasas).

3. Hidrolasas:

Catalizan reacciones que implican la ruptura hidrolítica de enlaces químicos, tales como C=O, C-N, C-C. Sus nombres comunes se forman añadiendo el sufijo -asa al nombre de substrato. Ejs.: lipasas, peptidasas, amilasa, maltasa, pectinoesterasa, fosfatasa, ureasa. También pertenecen a este grupo la pepsina, tripsina y quimotripsina.

4. Liasas:

También catalizan la ruptura de enlaces (C-C, C-S y algunos C-N, excluyendo enlaces peptídicos), pero no por hidrólisis. Ejs.: decarboxilasas, citrato-liasa, deshidratasas y aldolasas.

5. Isomerasas:

Transforman sus substratos de una forma isomérica en otra. Ejs.: Epimerasas, racemasas y mutaras.

6. Ligaras:

Catalizan la formación de enlace entre C y O, S, N y otros átomos. Generalmente, la energía requerida para la formación de enlace deriva de la hidrólisis del ATP. Las sintetasas y carboxilasas están en este grupo.

CLASIFICACIÓN DE LAS ENZIMAS DE LOS ALIMENTOS

Braverman (4) distingue dos importantes grupos de enzimas de los alimentos: las Hidrolasas y las Desmolasas o Enzimas Oxidantes (3, 14).

1. LAS HIDROLASAS comprenden las:

1.1. ESTERASAS, entre las cuales son de importancia en los alimentos:

a) Lipasas, que hidrolizan los ésteres de ácidos grasos;
b) Fosfatasas, que hidrolizan los ésteres fosfóricos de muchos compuestos orgánicos, como, por ejemplo, glicerofosfatos, almidones fosforilados:c) Clorofilasas. En la industria alimentaría debe tratarse de retener el color verde de la clorofila, en el caso de los vegetales deshidratados o en conservas. Por ello puede protegerse el color natural (retención de clorofila de hasta 60%) por los siguientes tratamientos:

- Pretratamiento por inmersión (ej., Arvejas), a temperatura ambiente, en solución de bicarbonato de sodio al 2% por espacio de 30 a 40 min.- Escaldado en solución de hidróxido de calcio 0,005 M.- Procesamiento en salmuera, que lleva adicionada hidróxido de magnesio (0,020-0,025 M.) .

El pH en estos casos se eleva a 8 en el primer tiempo y se mantiene durante el escaldado y la esterilización posterior.

d) Pectino-esterara, enzima importante en la industria de derivados de frutas (véanse éstas) .

1.2 CARBOHIDRASAS, que se clasifican en:

a) Hexosidasas, entre las que interesan la invertasa y la lactasa; yb) Poliasas, que comprenden las amilasas, las celulasas y la poligalacturinasa o pectinasa, que actúa sobre el ácido péctico o poligalacturónico, dando moléculas de ácido galacturónico, carentes de poder gelificante; de importancia en la elaboración de zumos y néctares de frutas.

1.3 PROTEASAS, que se clasifican en:

a) Proteinasas, endoenzimas que rompen las uniones peptídicas: -CO-NH de las proteínas, algunas de las cuales son muy resistentes al ataque de la enzima proteolítica, en su estado nativo; por el calor u otros agentes se puede abrir la molécula proteica, de modo que entonces las uniones peptídicas pueden ser atacadas por estas enzimas;
b) Peptidasas, que rompen las uniones de los péptidos hasta la liberación final de moléculas de aminoácidos;
c) Catepsinas, a cuya acción en el músculo proteico se deben los procesos autolíticos en la maduración de la carne. El tejido vivo tiene un pH desfavorable para la acción de estas enzimas, pero a la muerte del animal baja el pH al acumularse ácido láctico por degradación del glicógeno. Al alcanzar un pH 4,5 se hace óptimo para la liberación y acción de la enzima, apareciendo los respectivos cambios en la textura y demás caracteres de la carne, yd) Renina, Quimosina o Fermento Lab, que se encuentra en el cuarto estómago del ternero alimentado sólo con leche materna y que causa la coagulación de la leche (Véase en "Aplicación de enzimas en la Industria Lechera") .

2. DESMOLASAS O ENZIMAS OXIDANTES.

Entre ellas son de interés en alimentos:

2.1 Oxidasas, que comprenden:

a) Las Oxidasas Férricas:
Catalasa, responsable de la pérdida de color y olor de vegetales congelados, y
Peroxidasa, que se encuentra en verduras y frutas cítricas. Su estudio es de gran interés en la industria de alimentos por ser una de las enzimas más estables al calor y requerir mayor tiempo de inactivación, con el agravante de que en ciertas condiciones puede regenerar su actividad con el tiempo;b) A las Oxidasas Cúpricas pertenecen la poli fenol-oxidasa, tirosinasa, catecolasa, relacionadas con el Pardeamiento Enzimático (véase éste) y la ascórbico-oxidasa.

2.2 Dehidrogenasas.

Entre éstas se encuentran las enzimas siguientes:

Xantino-oxidasa, que es una flavoproteína con molibdeno y cataliza la oxidación de xantina y aldehídos como el fórmico, actuando como aceptor de H el azul de metileno, al transformarse en su leuco-derivado; en esto se basa su aplicación analítica en el control térmico de la leche y en la detección de leche de vaca en leche humana, pues esta última no contiene esta enzima;

Lipoxidasa, que cataliza la oxidación de ácidos grasos poliinsaturados y secundariamente también al caroteno de frutas y verduras deshidratadas, a través de los peróxidos formados.