Aspergillus

Aspergillus: Una referencia integral sobre el suplemento dietético e ingrediente natural

1. Identidad, taxonomía y fuente natural

Aspergillus es un género de hongos filamentosos saprofitos que pertenece a la división Ascomycota, familia Aspergillaceae. Como género de hongos filamentosos, Aspergillus tiene una historia rica y prolongada en la medicina tradicional y las prácticas nutricionales. Dentro de este extenso género —que abarca varios cientos de especies— un pequeño número de especies son de relevancia primaria como suplementos dietéticos y agentes de procesamiento de alimentos. Estas son principalmente:

• Aspergillus oryzae (Ahlburg) Cohn — también conocido por su nombre común japonés, moho koji (kōji-kin).
• Aspergillus niger van Tieghem — el moho negro ampliamente utilizado para la producción industrial de enzimas y ácidos orgánicos.
• Aspergillus awamori — un pariente cercano de A. niger, destacado en las tradiciones de fermentación de Okinawa.

Aspergillus oryzae es un microhongo filamentoso utilizado durante siglos en la fermentación de diferentes alimentos en muchos países del mundo, y también es una rica fuente de numerosos metabolitos secundarios bioactivos. A. oryzae produce muchas enzimas extracelulares que degradan carbohidratos, polipéptidos y ácidos nucleicos; se ha utilizado ampliamente como cultivo iniciador para la preparación del koji en la producción de alimentos fermentados tradicionales de Oriente y bebidas alcohólicas.

Aspergillus niger es un hongo filamentoso con una larga historia de uso en las industrias alimentaria y biotecnológica; tradicionalmente, ha desempeñado un papel fundamental en la producción a gran escala de ácido cítrico, un aditivo alimentario y conservante común, desde principios del siglo XX.

Formas y preparaciones comunes

En las industrias de suplementos y alimentos, los ingredientes derivados de Aspergillus aparecen en varias formas distintas:

• Koji: La preparación primaria de fermentación en estado sólido, que consiste en granos al vapor (más comúnmente arroz, trigo o cebada) o legumbres colonizadas por micelios y esporas de A. oryzae.
• Preparaciones enzimáticas: Extractos purificados o semipurificados de enzimas específicas (amilasas, proteasas, lipasas y prolil endoproteasas) derivadas de la fermentación de A. oryzae o A. niger, vendidas como tabletas o cápsulas de suplemento digestivo.
• Biomasa de fermentación deshidratada: Productos de fermentación completa secados por aspersión o liofilizados que contienen el organismo intacto o su residuo inactivado por calor.
• Preparaciones posbióticas: Productos de fermentación inactivados por calor (no viables) que conservan metabolitos, componentes de la pared celular y enzimas.
• Productos de ácidos orgánicos: Ácido cítrico (E330) y ácido glucónico (E574) derivados de la fermentación de A. niger, utilizados como aditivos alimentarios.

Una de las características distintivas del uso de A. oryzae en la fermentación tradicional japonesa es el uso del cultivo en estado sólido (CES) sobre grano de arroz, soya y salvado de trigo. Los fabricantes pueden utilizar A. oryzae para producir enzimas tanto en fermentación en estado sólido (FES) como en fermentación sumergida (FSm); dado que A. oryzae tiene el estatus GRAS, se puede usar una variedad de sustratos inoculados con koji para producir amilasas, proteasas, glutaminasa y metalopeptidasa para aplicaciones alimentarias y farmacéuticas sin procedimientos de purificación complicados.

2. Uso tradicional e histórico

Orígenes en Asia oriental y la tradición del koji

Se dice que el cultivo en estado sólido de hongos filamentosos se originó hace aproximadamente 2000 años en China. La tecnología del cultivo en estado sólido se importó a Japón durante ese periodo (el periodo Yayoi) y se aplicó a la fermentación de alimentos. Los inóculos de hongos filamentosos para la fermentación han estado disponibles comercialmente como semillas de koji desde el año 1400 d.C. (periodo Muromachi en Japón).

Aspergillus oryzae, comúnmente conocido como "moho koji", desempeña un papel crucial en la fermentación de diversos productos alimenticios en la cocina de Asia oriental. La preparación de koji basada en A. oryzae, que tiene una tradición de más de 1000 años, se utiliza en la producción de sake (vino de arroz), shoyu (salsa de soya), amazake (bebida de koji de arroz), osu (vinagre de arroz), kurosu (vinagre de arroz negro), shochu (bebida alcohólica destilada fermentada con koji) y miso (pasta de soya).

La dinastía y la nación japonesas han domesticado y utilizado el koji fermentado con el hongo no patógeno Aspergillus oryzae durante más de 1300 años. Investigaciones recientes han dilucidado que el koji contiene sustancias medicinales como Taka-diastasa, proteasa ácida, glicosilceramida de koji, ácido kójico, oligosacáridos, etil-α-d-glucósido, ácido ferúlico, ergotioneína, pirroglutamil leucina, piranonigrina A, proteínas resistentes, deferriferricrisina, poliaminas, péptidos estimulantes de Bifidobacterium, péptidos inhibidores de la enzima convertidora de angiotensina I, 14-dehidroergosterol, beta-glucano, biotina y ácido cítrico. Esta revisión introduce posibles aplicaciones médicas de dichas sustancias medicinales para la hiperlipidemia, la diabetes, la hipertensión, las enfermedades cardiovasculares y cognitivas, la inflamación crónica, la alteración de la barrera de permeabilidad epidérmica y la terapia contra el cáncer.

Eiji Ichishima, de la Universidad de Tohoku, llamó al hongo kōji "hongo nacional" (kokkin) en la revista de la Sociedad de Elaboración de Cerveza de Japón, debido a su importancia no solo para elaborar el kōji utilizado en la fabricación del sake, sino también para elaborar el kōji del miso, la salsa de soya y una variedad de otros alimentos tradicionales japoneses. Su propuesta fue aprobada en la reunión anual de la sociedad en 2006.

Aplicaciones medicinales tradicionales

Los beneficios para la salud del koji de arroz rojo se han reconocido en China durante aproximadamente 700 años. Su uso médico se describió por primera vez en el Compendio de Materia Médica, escrito en 1498 d.C., indicando que purifica la sangre y favorece la digestión de los alimentos en el intestino. En la práctica tradicional de Asia oriental, los alimentos fermentados con koji se valoraban ampliamente por su apoyo digestivo, su aporte de vitalidad y su capacidad de conservación. La enzima Taka-diastasa —una amilasa aislada por primera vez de A. oryzae en 1894 por el químico japonés-estadounidense Dr. Jokichi Takamine— se convirtió en una de las primeras preparaciones enzimáticas comercializadas en el mundo, y se utilizó como remedio digestivo.

Pfizer comenzó a producir ácido cítrico a partir de Aspergillus niger en 1919, y este método aún se utiliza hoy en día en todo el mundo, particularmente en China. La fermentación industrial de A. niger para la producción de ácido cítrico representa, así, una de las primeras aplicaciones importantes de la biotecnología fúngica.

3. Componentes clave y compuestos activos

El perfil bioactivo de las preparaciones derivadas de Aspergillus es excepcionalmente amplio. Los compuestos pueden dividirse en metabolitos primarios (principalmente enzimas y componentes estructurales) y metabolitos secundarios (bioactivos de molécula pequeña producidos durante la fermentación).

Metabolitos primarios: enzimas

La capacidad de A. niger para secretar una amplia gama de enzimas, como amilasas, proteasas y lipasas, lo ha hecho invaluable para producir enzimas industriales utilizadas en el procesamiento de alimentos, la clarificación de bebidas y los suplementos nutricionales. En cuanto a A. oryzae, este produce muchas enzimas extracelulares que degradan carbohidratos, polipéptidos y ácidos nucleicos.

Entre las principales clases de enzimas identificadas en los productos de fermentación de Aspergillus se incluyen:

• α-Amilasa y glucoamilasa: Hidrolizan el almidón en maltosa y glucosa. El historial de uso seguro de A. niger proviene principalmente de su uso en la industria alimentaria para la producción de muchas enzimas como α-amilasa, amiloglucosidasa, celulasas, lactasa, invertasa, pectinasas y proteasas ácidas.
• Proteasas (proteasa ácida, proteasa neutra, proteasa alcalina): Escinden las proteínas dietéticas en aminoácidos y péptidos. El cultivo de Aspergillus oryzae contiene una serie de enzimas de alta actividad, entre ellas la actividad de proteasa neutra (1020 UI/g), la actividad de proteasa alcalina (770 UI/g) y la actividad de celulasa (482 UI/g).
• Prolil endoproteasa (AN-PEP): Una serina endoproteasa derivada de A. niger con una capacidad específica para escindir enlaces peptídicos adyacentes a residuos de prolina. La prolil endoproteasa derivada de Aspergillus niger (AN-PEP) escinde con éxito los epítopos inmunogénicos del gluten en péptidos más pequeños, no inmunogénicos, de ocho aminoácidos o menos. La AN-PEP es activa entre un pH de 2 y 8, con actividad óptima entre pH 4 y 5, y no es degradada por la pepsina, por lo que permanece completamente funcional en el estómago.
• Lipasas: Hidrolizan las grasas dietéticas en ácidos grasos y glicerol.
• Celulasas y pectinasas: Degradan los polisacáridos de la pared celular vegetal y la fibra.
• Glutaminasa: Convierte la glutamina en ácido glutámico, potenciando el sabor umami. La industria alimentaria utiliza la glutaminasa para producir ingredientes alimentarios ricos en ácido glutámico, que luego se agregan a alimentos terminados para mejorar su perfil de sabor sabroso.

Metabolitos secundarios

La producción de metabolitos secundarios por parte de las especies de Aspergillus varía según el tipo de fermentación y las condiciones. A. oryzae produce diversos metabolitos secundarios, incluidos terpenoides, cumarinas y oxilipinas.

Entre los metabolitos secundarios caracterizados con mayor detalle se incluyen:

• Ácido kójico (5-hidroxi-2-(hidroximetil)-4-pirona): Una característica destacada de A. oryzae es la producción de ácido kójico, un versátil metabolito secundario aislado por primera vez en 1907 a partir de cultivos de koji. El ácido kójico encuentra aplicaciones como antibiótico, conservante alimentario y antioxidante. Su papel como inhibidor de la tirosinasa también ha impulsado su uso en cosmética para el aclaramiento de la piel y en medicina para el tratamiento del cloasma.
• Ergotioneína: La ergotioneína es un derivado de aminoácido con fuerte actividad antioxidante. Se ha reportado que el koji fermentado con A. oryzae contiene 59,8 ± 20,4 μg/g de ergotioneína.
• Beta-glucano: Un polisacárido de la pared celular con propiedades inmunomoduladoras reconocidas.
• Péptidos inhibidores de la ECA: Péptidos bioactivos liberados durante la fermentación que inhiben la enzima convertidora de angiotensina I. En un estudio, se examinaron nueve proteasas comerciales para formar péptidos inhibidores de la ECA a partir de caseína, y se observó una actividad inhibidora de la ECA in vitro máxima y una potente actividad antihipertensiva in vivo en los péptidos bioactivos liberados por una proteasa aislada de Aspergillus oryzae.
• Ácidos orgánicos: Diversas cepas de A. niger se utilizan en la preparación industrial de ácido cítrico (E330) y ácido glucónico (E574); por ello, la Organización Mundial de la Salud los ha considerado aceptables para el consumo diario.
• Ácido ferúlico, glicosilceramidas, piranonigrina A, poliaminas, deferriferricrisina y 14-dehidroergosterol se encuentran entre los compuestos bioactivos adicionales identificados en las preparaciones de koji, tal como se documenta en revisiones evaluadas por pares sobre las sustancias medicinales de A. oryzae.
• Ergosta-4,6,8(14),22-tetraen-3-ona (ETO): Un compuesto esteroide producido por A. oryzae que ha sido estudiado por su actividad antiinflamatoria. La investigación demostró que la ETO redujo significativamente la secreción de las citocinas proinflamatorias IL-6, IL-1β y TNF-α, y suprimió la activación de la vía de señalización MyD88/NF-κB/MAPK/NLRP3, lo que indica su potencial como agente antiinflamatorio potente. La ETO no solo es producida abundantemente por A. oryzae, sino que también exhibe una marcada actividad antiinflamatoria, proporcionando una base prometedora para su futuro desarrollo en terapias antiinflamatorias. Esta evidencia actualmente se limita a modelos celulares (in vitro).

Concepto posbiótico

En los últimos años, los productos de fermentación de A. oryzae han atraído la atención en el campo emergente de los posbióticos. Esta área busca proporcionar un resumen integral de los posibles efectos posbióticos de los productos de fermentación de A. oryzae, discutiendo los posibles mecanismos de acción a la luz de la composición molecular determinada hasta la fecha. En particular, se describen en detalle los componentes de la pared celular, las enzimas, las sustancias polimérico-extracelulares y los diversos metabolitos que se encuentran en las preparaciones de fermentación de A. oryzae. Entre las presuntas bioactividades beneficiosas se incluyen la modulación de la microbiota, la mejora de la función de la barrera epitelial, la influencia sobre las respuestas inmunitarias, las reacciones metabólicas y la señalización a través del sistema nervioso.

4. Evidencia científica por área de uso

4.1 Salud digestiva y suplementación enzimática

Base mecanística: Gracias a su potente capacidad para producir amilasa y proteasa, A. oryzae permite la descomposición de proteínas y diferentes almidones en azúcares y aminoácidos. En las formulaciones enzimáticas suplementarias, las enzimas derivadas de Aspergillus se añaden como ayudas digestivas exógenas destinadas a compensar la insuficiencia enzimática endógena o a mejorar la digestión de sustratos dietéticos específicos.

Fuerza de la evidencia: La mayor parte de la evidencia sobre beneficios digestivos directos en humanos deriva de estudios mecanísticos y de la extrapolación a partir de la bien establecida literatura sobre enzimas industriales. Los ensayos clínicos directos de alta calidad en poblaciones humanas que utilicen específicamente suplementos enzimáticos derivados de Aspergillus como intervención aislada para molestias digestivas son limitados, y la aplicación estudiada con mayor solidez involucra la degradación del gluten (ver Sección 4.2).

4.2 Degradación del gluten (AN-PEP)

La aplicación humana clínicamente mejor caracterizada de una enzima derivada de Aspergillus es el uso de la prolil endoproteasa de A. niger (AN-PEP) para la degradación del gluten dietético. Este ha sido objeto de múltiples estudios clínicos controlados en voluntarios humanos.

Estudio 1 (Salden et al., 2015, publicado en Alimentary Pharmacology & Therapeutics): La prolil endoproteasa de Aspergillus niger (AN-PEP) degrada eficientemente las moléculas de gluten en péptidos no inmunogénicos in vitro. El estudio tuvo como objetivo evaluar la eficacia de la AN-PEP en la degradación del gluten; la AN-PEP representa una opción prometedora para degradar el gluten dietético ingerido inadvertidamente, ya que es activa al pH gástrico y no es degradada por la pepsina.

Estudio 2 (König et al., 2017, Scientific Reports): En este estudio aleatorizado, controlado con placebo y de diseño cruzado, 18 sujetos sensibles al gluten consumieron una papilla que contenía 0,5 g de gluten junto con dos tabletas que contenían, según el caso, una dosis alta o baja de AN-PEP, o placebo. Se tomaron muestras del contenido gástrico y duodenal durante 180 minutos, y se calcularon las áreas bajo la curva de las concentraciones de gluten. El resultado primario —la tasa de éxito de la AN-PEP en dosis alta, definida como al menos un 50 % de degradación de gluten en comparación con el placebo en el duodeno— se logró en 10 de 13 comparaciones. En el estómago, los niveles de gluten se redujeron significativamente tanto en el grupo de dosis alta como en el de dosis baja de AN-PEP (p = 0,001); en el duodeno, los niveles de gluten también se redujeron significativamente con la dosis alta (p = 0,019) y la dosis baja (p = 0,015) de AN-PEP en comparación con el placebo.

Mecanismo de la AN-PEP: La AN-PEP escindió con éxito los epítopos inmunogénicos del gluten en péptidos más pequeños, no inmunogénicos, de ocho aminoácidos o menos. La AN-PEP es activa entre un pH de 2 y 8, con actividad óptima entre pH 4 y 5. No es degradada por la pepsina, por lo que permanece completamente funcional en el estómago. Degrada específicamente los epítopos del gluten al escindir detrás de los residuos de prolina.

Limitaciones: Los ensayos clínicos existentes son pequeños (n=12–18), se realizaron en poblaciones sensibles al gluten pero no necesariamente diagnosticadas con enfermedad celíaca, y se centran en criterios de valoración indirectos (contenido gástrico/duodenal de gluten) en lugar de la cicatrización de la mucosa intestinal o resultados clínicos a largo plazo. La AN-PEP no está aprobada como tratamiento para la enfermedad celíaca y no sustituye a una dieta libre de gluten.

4.3 Salud cardiovascular: inhibición de la ECA y presión arterial

Las proteasas de Aspergillus oryzae liberan péptidos bioactivos a partir de proteínas —notablemente caseína, soya y proteínas de mariscos— que exhiben actividad inhibidora de la enzima convertidora de angiotensina I (ECA). Los péptidos bioactivos de fuentes alimentarias fermentadas se han identificado como inhibidores naturales de la ECA, ejerciendo sus efectos al unirse a la ECA y bloquear la conversión de angiotensina I en angiotensina II, reduciendo así la vasoconstricción y disminuyendo la presión arterial.

En modelos animales, las vísceras de abulón fermentadas con A. oryzae 001 mostraron una mayor actividad inhibidora de la enzima convertidora de angiotensina I (ECA) y una mayor inhibición de la elevación de la presión arterial en ratas espontáneamente hipertensas (SHR). La sustancia activa identificada fue la L-m-tirosina, que inhibió la ECA de forma no competitiva y, en una única administración oral, redujo significativamente la presión arterial en las SHR. Este estudio sugirió un uso potencial como alimento funcional.

Un estudio piloto en humanos referenciado en la literatura (Sano et al., 2005, J Med Food) examinó el efecto de un hidrolizado de caseína preparado con una proteasa derivada de A. oryzae en sujetos con presión arterial normal-alta o hipertensión leve, pero este trabajo requiere una réplica independiente. Fuerza de la evidencia: La evidencia mecanística e in vitro/animal es consistente; la evidencia directa de ECA en humanos para péptidos inhibidores de la ECA aislados derivados de A. oryzae sobre la presión arterial es actualmente limitada y preliminar.

4.4 Actividad antiinflamatoria

El extracto de fermentación de A. oryzae (AOFE) suprimió el crecimiento de Mycoplasma pneumoniae y su invasión en células epiteliales pulmonares A549 in vitro. El tratamiento con AOFE también suprimió la producción de factor de necrosis tumoral (TNF)-α e interleucina (IL)-6 estimulada por Mp, tanto a nivel de ARNm como de proteína, en macrófagos alveolares murinos MH-S. El análisis por HPLC reveló que el componente principal del AOFE era el ácido kójico.

Entre los metabolitos de A. oryzae, se ha demostrado que el ácido kójico y sus derivados exhiben una variedad de funciones biológicas, incluidas actividades antimicrobianas, antioxidantes, antiinflamatorias y de cicatrización de heridas. Fuerza de la evidencia: Estos hallazgos se basan en experimentos con cultivos celulares y animales, y aún no se han replicado en ensayos controlados en humanos. Deben considerarse preliminares y exploratorios.

4.5 Propiedades antioxidantes

El ácido kójico encuentra aplicaciones como antibiótico, conservante alimentario y antioxidante. El ácido kójico se ha utilizado como aditivo alimentario, tanto como antioxidante, conservante y potenciador del sabor, así como agente aclarante o blanqueador de la piel en la industria cosmética. Además, el ácido kójico y muchos de sus derivados han mostrado propiedades anticancerígenas, antiinflamatorias, insecticidas, antifúngicas, antibacterianas y antivirales.

La ergotioneína, presente en las preparaciones de koji, se reconoce de forma independiente como un potente derivado aminoácido antioxidante. La ergotioneína es un derivado de aminoácido con fuerte actividad antioxidante. Fuerza de la evidencia: Las propiedades antioxidantes de los componentes individuales están bien caracterizadas in vitro; si estas se traducen en efectos antioxidantes clínicamente significativos en humanos que consumen suplementos enzimáticos de Aspergillus no se ha establecido en ensayos controlados.

4.6 Modulación de la microbiota intestinal

Una revisión narrativa de 2024 tuvo como objetivo proporcionar un resumen integral de los posibles efectos posbióticos de los productos de fermentación de A. oryzae, discutiendo los posibles mecanismos de acción a la luz de la composición molecular determinada hasta la fecha. Se describieron en detalle los componentes de la pared celular, las enzimas, las sustancias polimérico-extracelulares y los diversos metabolitos que se encuentran en las preparaciones de fermentación de A. oryzae. Entre las presuntas bioactividades beneficiosas se incluyen la modulación de la microbiota, la mejora de la función de la barrera epitelial, la influencia sobre las respuestas inmunitarias, las reacciones metabólicas y la señalización a través del sistema nervioso.

Basándose en la literatura existente y en estudios de caso, se destaca a A. oryzae como una fuente prometedora de posbióticos, particularmente en el contexto de la salud y nutrición animal. También se abordan los desafíos y oportunidades en el control de calidad, con un enfoque en la necesidad de métodos estandarizados para aprovechar plenamente el potencial de los posbióticos de origen fúngico. Este artículo arroja luz sobre el campo emergente de los posbióticos derivados de A. oryzae y enfatiza la necesidad de realizar más investigaciones para materializar plenamente su potencial terapéutico.

Fuerza de la evidencia: Las propiedades moduladoras de la microbiota de las preparaciones de A. oryzae se derivan en gran medida de estudios de alimentación animal y datos mecanísticos in vitro. Una evidencia clínica humana sólida en esta área aún no está disponible según la literatura actual.

4.7 Estudios de rendimiento animal (contexto para las declaraciones sobre suplementos)

Un cuerpo sustancial de evidencia evaluada por pares sobre Aspergillus como suplemento dietético proviene de contextos de nutrición veterinaria y ganadera. Se ha demostrado que la suplementación con A. awamori mejora el rendimiento del crecimiento y la eficiencia alimenticia en animales debido a la producción de vitaminas y la secreción de amilasa, proteasa y lipasa, lo que puede aumentar la digestibilidad de los nutrientes en el intestino de un animal.

Un estudio investigó el efecto de diferentes niveles y periodos de consumo de harina de Aspergillus oryzae sobre el rendimiento, las características de la canal, las variables sanguíneas y la inmunidad de pollos de engorde. En comparación con el control, la harina de A. oryzae utilizada durante todo el periodo de crianza aumentó la ganancia de peso, redujo el peso relativo de la grasa abdominal, los niveles séricos de aspartato aminotransferasa (AST) y alanina aminotransferasa (ALT), y aumentó los títulos de anticuerpos contra la vacunación de influenza y enfermedad de Newcastle.

Estos estudios en animales proporcionan plausibilidad mecanística para la mejora de la digestibilidad de nutrientes mediada por enzimas, pero la extrapolación directa a la fisiología humana requiere precaución.

5. Sistemas corporales y áreas de salud

Con base en la literatura publicada, las preparaciones derivadas de Aspergillus se han estudiado en relación con los siguientes sistemas corporales y ámbitos de salud:

• Sistema gastrointestinal: Digestión de macronutrientes mediada por enzimas (almidón, proteína, grasa); morfología intestinal; composición de la microbiota intestinal; integridad de la barrera epitelial.
• Sistema cardiovascular: Generación de péptidos inhibidores de la ECA; modulación potencial de la presión arterial a través del sistema renina-angiotensina.
• Sistema inmunológico: Modulación inmune mediante componentes posbióticos de la pared celular (beta-glucano); efectos potenciales sobre los perfiles de citocinas inflamatorias (datos in vitro y en animales).
• Salud metabólica: Efectos indirectos mediante una mejor absorción de nutrientes; aplicaciones potenciales relacionadas con la hiperlipidemia bajo revisión en investigaciones emergentes.
• Piel e integumento: Las aplicaciones del ácido kójico como inhibidor de la tirosinasa y agente aclarante de la piel están bien documentadas, principalmente en contextos cosméticos tópicos y no en la suplementación oral.
• Salud cognitiva: Las aplicaciones potenciales de la ergotioneína y otros metabolitos kójicos son objeto de revisiones exploratorias, sin evidencia establecida de ensayos clínicos en humanos.

La dinastía y la nación japonesas han domesticado y utilizado el koji fermentado con el hongo no patógeno Aspergillus oryzae durante más de 1300 años. Una revisión de la literatura presenta las posibles aplicaciones médicas de las sustancias medicinales del koji para la hiperlipidemia, la diabetes, la hipertensión, las enfermedades cardiovasculares y cognitivas, la inflamación crónica, la alteración de la barrera de permeabilidad epidérmica, la COVID-19 y la terapia contra el cáncer. La mayoría de estas aplicaciones permanecen en la etapa de revisión mecanística e investigación exploratoria, y no están respaldadas por ensayos clínicos humanos definitivos a gran escala.

6. Formas de dosificación y dosis reportadas

Las dosis de las preparaciones derivadas de Aspergillus varían sustancialmente según la aplicación y el tipo de preparación. Las siguientes dosis aparecen en la literatura evaluada por pares y regulatoria citada anteriormente:

• AN-PEP (degradación del gluten, ensayo clínico en humanos): En el estudio aleatorizado, controlado con placebo y de diseño cruzado, 18 sujetos sensibles al gluten consumieron una papilla que contenía 0,5 g de gluten junto con dos tabletas que contenían, según el caso, una dosis alta o baja de AN-PEP, o placebo. Las unidades exactas de actividad enzimática para las dosis alta y baja se especificaron en el estudio original, pero las dosis se presentaron como unidades por tableta.
• Cultivo de Aspergillus oryzae (estudio en ganado/rumiantes): 40 g/d de cultivo de Aspergillus oryzae (AOC, por sus siglas en inglés) aumentaron la tasa de degradación de materia seca del heno de alfalfa y la paja de maíz en un 18,53 % y un 18,08 %, respectivamente —esta dosis corresponde a ovinos y no es aplicable al uso humano—.
• Harina de Aspergillus oryzae (estudio en aves de corral): Se utilizaron dos niveles —2 g/kg de dieta y 4 g/kg de dieta (según se administró)— de harina de Aspergillus oryzae y 4 periodos de consumo en un arreglo factorial de 2 × 4. Esta es una dosis correspondiente a un estudio de alimentación animal.
• Minerales de koji / biomasa deshidratada (presentación GRAS ante la FDA): Las especificaciones de dosificación para productos minerales de koji de grado alimentario se han presentado a la FDA en el aviso GRAS 829, que abarca formulaciones específicas de productos.

Ninguna dosis oral estandarizada para humanos ha sido establecida por un organismo farmacopeico autorizado (como la USP, la EP o la OMS) para las preparaciones de suplementos enzimáticos derivadas de Aspergillus como ingrediente farmacéutico o nutracéutico en humanos. Los productos comerciales de enzimas digestivas contienen unidades de actividad enzimática variables (medidas en unidades DPP-IV, HUT, SAPU o pruebas de actividad similares) en lugar de dosis basadas en la masa del organismo en sí.

7. Consideraciones de seguridad e interacciones

Estatus regulatorio

La fermentación de A. niger está "generalmente reconocida como segura" (GRAS) por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) según la Ley Federal de Alimentos, Medicamentos y Cosméticos. A. oryzae está generalmente reconocido como seguro (GRAS) por la FDA y, por lo tanto, se utiliza para la producción de diversas enzimas, incluidas amilasas, proteasas y glutaminasas.

Patogenicidad

Nunca se han reportado casos de crecimiento invasivo o infecciones sistémicas por A. oryzae en personas sanas. Sin embargo, en algunos casos, se han recuperado aislados identificados como A. oryzae de pacientes debilitados. A. oryzae tiene, por lo tanto, un bajo potencial patógeno, pero puede, como muchos otros microorganismos inofensivos, crecer en tejido humano en circunstancias excepcionales.

Consideraciones sobre micotoxinas

Una revisión sobre la seguridad de los organismos fúngicos de trabajo pesado de la biotecnología industrial señaló que A. niger puede producir las micotoxinas ocratoxina A, fumonisinas B2, B4 y B6, y ácido oxálico, y que A. oryzae puede producir las micotoxinas ácido ciclopiazónico y ácido β-nitropropiónico. Es importante destacar que las cepas de A. oryzae no son capaces de producir aflatoxinas debido a la presencia de mutaciones inactivantes en el grupo de genes.

A. oryzae no produce aflatoxinas ni ningún otro metabolito carcinógeno. La ausencia de niveles significativos de micotoxinas en los productos industriales se verifica de forma regular. Cabe destacar que A. oryzae ha sido erróneamente reportado como productor de aflatoxinas en algunas publicaciones, debido a la clasificación errónea de cepas de Aspergillus flavus.

Un documento de evaluación de riesgos señala que A. oryzae puede producir una variedad de micotoxinas cuando la fermentación se extiende más allá del tiempo habitual necesario para la producción de estos alimentos, aunque los aislados silvestres de A. flavus producen fácilmente aflatoxinas y otras micotoxinas, mientras que no se ha demostrado que A. oryzae sea capaz de producir aflatoxinas.

Alergenicidad

Se han reportado en pocos casos enfermedades alérgicas causadas principalmente por A. oryzae, pero probablemente presuponen tanto una sensibilidad a las reacciones alergénicas como una exposición masiva a conidios por inhalación. Enzimas como la amilasa parecen asociarse con respuestas alérgicas en determinadas ocupaciones con alta exposición a estos materiales. El riesgo de inhalación ocupacional (relevante para trabajadores de panaderías y de fabricación de enzimas) es distinto del riesgo asociado con el consumo oral de suplementos derivados de Aspergillus.

Seguridad de productos derivados (glutaminasa, ácido cítrico)

La seguridad de la glutaminasa de A. niger (Sumizyme GT) se evaluó mediante una serie de estudios toxicológicos, incluido un estudio de toxicidad oral de 90 días en ratas, un ensayo de mutación inversa bacteriana in vitro, una prueba in vitro de aberración cromosómica en mamíferos y un ensayo cometa alcalino in vivo. Sumizyme GT no resultó mutagénico ni genotóxico, y la administración por sonda gástrica a dosis de hasta 2570 mg de sólidos orgánicos totales (SOT)/kg de peso corporal al día durante 90 días no presentó ninguna toxicidad sistémica. Se concluyó que el nivel sin efecto adverso observado (NOAEL) fue de 2570 mg SOT/kg de peso corporal al día, la dosis más alta probada. Los resultados brindan un mayor respaldo a la seguridad de la glutaminasa de A. niger cuando se utiliza en la producción de alimentos.

Interacciones y precauciones

No se han documentado formalmente interacciones específicas entre fármacos y suplementos con preparaciones enzimáticas derivadas de Aspergillus en la literatura de farmacología clínica evaluada por pares. La preocupación teórica de que las proteasas exógenas puedan alterar la tasa de absorción de fármacos peptídicos coadministrados o de terapéuticos proteicos orales no se ha estudiado sistemáticamente. Las personas con hipersensibilidad conocida a mohos o alergia a hongos pueden experimentar reacciones a productos que contienen preparaciones vivas o de organismo completo de Aspergillus. A. oryzae no es un patógeno vegetal ni animal, y se espera que su supervivencia en el ambiente sea limitada debido a las características de supervivencia disminuidas resultantes de años de domesticación.

Consideraciones de control de calidad

Las cepas alimentarias modernas de A. oryzae son no patógenas y no toxigénicas, y los controles de la industria se centran en verificar la ausencia de micotoxinas dentro de los límites regulatorios. Es de suma importancia describir con precisión las micotoxinas que puede llegar a producir una especie fúngica utilizada como organismo de producción, y garantizar que las cepas de producción no sean capaces de producir micotoxinas durante la producción de enzimas.

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