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Alternativa economica de componentes aromáticos beneficiosos para la salud

Ingredientes / Aditivos Europa

Los monoterpenos (C10) son isoprenoides habitualmente utilizados como aditivos aromáticos, son componentes importantes del aroma de los vinos y algunos tienen propiedades antimicrobianas y/o beneficiosas para la salud.

metabolitosLos monoterpenos son mejor conocidos como componentes de las esencias volátiles de las flores y como parte de los aceites esenciales de hierbas y especias, en los que ellos forman parte de hasta el 5 % en peso de la planta seca.

La producción eficiente de estos metabolitos en microorganismos podría ser una alternativa más económica y respetuosa con el medio ambiente que las técnicas empleadas en la actualidad:
En las plantas los monoterpenos son producidos por monoterpeno sintasas que utilizan como sustrato geranil pirofosfato (GPP), siendo éste un intermediario común de la ruta de isoprenoides en microorganismos y organismos superiores, lo que abre la posibilidad de producirlos en la levadura Saccharomyces cerevisiae, que tiene el calificativo GRAS, y que ha sido además ampliamente utilizada para la biotransformación y producción de enzimas y metabolitos de interés biotecnológico.

A pesar de su valor comercial, resulta complicado encontrar una fuente fiable donde consten los datos de producción y utilización de estos compuestos, variando además de forma significativa entre las fuentes. Apesar de ello, existe una tendencia común que da a entender que la producción y comercialización de estos compuestos está en auge; según los datos recopilados por Schwab et al., 2008, la producción mundial de linalol y derivados se incrementó un 25% en el período 1996-2006, pasando de 6.000 a 8.000 toneladas métricas; en el caso del geraniol y sus derivados el aumento de la producción es aún mas significativo, cuadriplicándose la producción y pasando de 3.500 a 12.000 toneladas métricas en el mismo período.

La capacidad inherente que tiene la Levadura Saccharomyces cerevisiae para la producción heteróloga de monoterpenos (linalol, geraniol, etc.), puedan mejorar las características organolépticas y/o funcionales de ciertos alimentos al ser usados como aditivos o al aumentar su concentración durante el propio proceso de elaboración por ejemplo en la vinificación.

IsoprenoEntre los resultados más destacados están la selección de la cepa vínica industrial T73 por su mayor capacidad para producir monoterpenos, y la mejora de dicha producción mediante la sobreexpresión desregulada de la enzima Hmg1p (cataliza la formación del ácido mevalónico, MVA) y del gen IDI1 (codifica isopentenil pirofosfato isomerasa, que cataliza la isomerización de los sustratos de la farnesil pirofosfato sintasa, FPPS).

Las cepas productoras de geraniol (expresan el gen GES que en Ocimum basilicum -albahaca- codifica geraniol sintasa) derivadas de T73 se incluyeron en ensayos de microvinificación y la concentración de este monoterpeno en el vino final no solo estuvo por encima de su umbral de percepción, sino que se produjo una dispersión metabólica del geraniol hacia otros monoterpenos (linalol, nerol y citronelol) y ésteres (geranil y citronelil acetato) aromáticos.

Además, el incremento de la producción de monoterpenos observado en condiciones de laboratorio en cepas que sobreexpresan el gen IDI1 (proteína-codificación) se reprodujo en estos ensayos, demostrando que la modificación de pasos clave de la ruta MVA (Ácido Mevalónico) es una estrategia válida para modular y/o mejorar el aroma del vino.

Para más informacion puede hacerlo en el Instituto de Agroquímica y Tecnología de Alimentos (IATA-CSIC) Departamento de Biotecnología Grupo de Biotecnología de Hongos

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