IngredientesLas pectinasas son un grupo de enzimas que descomponen la pectina, un polisacárido presente en las paredes celulares de las plantas, mediante reacciones de hidrólisis, transeliminación y desesterificación. Comúnmente denominadas enzimas pécticas, incluyen la pectoliasa, la pectozima y la poligalacturonasa, una de las pectinasas comerciales más estudiadas y ampliamente utilizadas. Por lo tanto, el término "pectinasa" es una designación general para un complejo enzimático, en lugar de una única entidad molecular discreta. La pectinasa, clasificada bajo el código EC 3.2.1.15, es un complejo enzimático que incluye poligalacturonasa, pectina liasa y pectina esterasa.
Las pectinasas son enzimas que descomponen la pectina, un heteropolisacárido estructural presente en las paredes celulares primarias de las plantas terrestres, cereales, fibras, frutas y vegetales. Fueron aisladas y descritas por primera vez en 1825 por Henri Braconnot. La pectina es un heteropolisacárido ácido estructural rico en ácido galacturónico, con grupos carboxilo esterificados con metanol.
Las enzimas pectinasas son producidas de forma natural por una variedad de organismos. Los hongos, las bacterias e incluso algunas plantas son fuentes comunes de estas enzimas. Por ejemplo, hongos como Aspergillus niger producen pectinasas para descomponer las paredes celulares de las plantas, lo que les permite extraer nutrientes. La pectinasa es un grupo de enzimas similares que ocurre de forma natural. Está presente en los frutos de las plantas y promueve la maduración. La otra fuente natural de pectinasa son los microbios, como hongos, bacterias y levaduras.
Producida de forma natural por diferentes plantas, insectos, bacterias y levaduras, la pectinasa no puede ser sintetizada por células animales ni humanas. Los hongos más populares y eficientes en la producción de pectinasa son Aspergillus niger, Aspergillus awamori, Penicillium restrictum, Trichoderma viride, Mucor piriformis y Yarrowia lipolytica, los cuales desempeñan un papel importante tanto en la fermentación sumergida como en la fermentación en estado sólido para la producción de diversos productos de importancia industrial. Ciertas bacterias, como especies del género Bacillus, también son fuentes importantes, especialmente para producir pectinasas alcalinas utilizadas en industrias no alimentarias.
Desde el punto de vista alimentario y botánico, la pectina funciona como un pegamento natural, que ayuda a unir las células vegetales entre sí y proporciona rigidez a los tejidos de la planta. Es particularmente abundante en la piel y el núcleo de las frutas. La actividad de la pectinasa en las frutas en maduración es responsable del ablandamiento de la textura: esta descomposición bioquímica provoca el ablandamiento del material vegetal, ya que la pectina que une las células en la lámina media se disuelve. En las frutas, este proceso natural es responsable de la maduración.
Para fines comerciales, se utiliza la pectinasa producida por microbios porque tiene menor actividad y puede ser controlada por las industrias. Aspergillus niger, Aspergillus oryzae y Penicillium expansum son los tipos de hongos que la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos (FDA) generalmente considera seguros y que se utilizan en la industria alimentaria. Las pectinasas microbianas representan el 25 % de las ventas mundiales de enzimas alimentarias. La mayoría de las preparaciones comerciales de pectinasas se producen a partir de fuentes fúngicas.
Las enzimas pectinasas se producen comercialmente utilizando diferentes microorganismos debido a su capacidad de usar la cáscara de cítricos como sustrato, aumentar el rendimiento y reducir el costo de producción, mediante fermentación en cultivo sumergido o fermentación en estado sólido. Las pectinasas suelen tener pesos moleculares que van de 30 a 80 kDa. Su arquitectura estructural incluye un cilindro prismático característico de hélice beta paralela con giro a la derecha, con sitios de unión al sustrato ubicados en una hendidura externa de la estructura central.
Como suplemento dietético, la pectinasa está disponible en forma de cápsulas y tabletas, generalmente como parte de mezclas multienzimáticas. Los productos de suplementos que indican la actividad en unidades Endo-PG (o PGU) para la poligalacturonasa y/o PLU para la pectina liasa se consideran dosificados de manera más confiable. La pectinasa también se incorpora en preparaciones enzimáticas en polvo y productos mezclados que combinan amilasa, proteasa, lipasa, celulasa, hemicelulasa y otras enzimas dirigidas a la fibra.
Las pectinasas fueron algunas de las primeras enzimas utilizadas comercialmente. Su aplicación comercial se observó por primera vez en 1930 para la preparación de vinos y jugos de fruta. Las propiedades básicas de la pectina se conocen desde hace casi 200 años, pero recientemente ha habido un enorme progreso en nuestra comprensión de la estructura fina, muy compleja, de los polímeros pécticos y las enzimas pectinolíticas.
Las pectinasas también se han utilizado en la producción de vino desde la década de 1960. Sin embargo, antes de esa era de aplicación industrial formal, la pectinasa desempeñó un papel en las prácticas tradicionales de alimentación y fermentación durante siglos, especialmente en la producción de frutas y vino, a través de la acción de microbios que ocurren de forma natural. Su origen microbiano y su función en la descomposición de la materia vegetal fueron pilares del ciclo ecológico de nutrientes mucho antes de su aislamiento y aplicación industrial.
PECTINOL K®, el primer producto de pectinasa para la industria alimentaria, se presentó orgullosamente al mundo en 1934, actuando como pionero en el procesamiento de jugo de manzana. Esta aplicación temprana de la empresa Röhm and Haas estableció el modelo para el procesamiento enzimático de bebidas de origen vegetal a lo largo del siglo XX.
Las bebidas fermentadas tradicionales en muchas culturas —incluido el vino en el Mediterráneo y los jugos de fruta fermentados en Asia y las Américas— se beneficiaron de facto de la actividad de microorganismos pectinolíticos que ocurren de forma natural, incluso cuando las enzimas mismas no habían sido identificadas ni aisladas. La maceración de frutas por hongos y bacterias silvestres, que producen pectinasas como parte de su maquinaria de extracción de nutrientes, fue un impulsor clave de la calidad de la fermentación mucho antes de que se comprendieran los mecanismos bioquímicos. El refinamiento de fibras vegetales durante el proceso de fabricación de almidón, como el curado del café, el cacao y el tabaco, el enlatado de gajos de naranja y la extracción de azúcar de los dátiles, es otra característica importante de las enzimas pectinasas en los procesos industriales.
La pectinasa es un término genérico utilizado para un grupo de enzimas que catalizan la degradación de la pectina mediante reacciones de hidrólisis, transeliminación y desesterificación. La degradación de los polímeros pécticos es causada principalmente por exo- y endo-poligalacturonasas (exo- y endo-PG), pectato y pectina liasas (PL), pectina metilesterasa (PME) y acetilesterasa (PAE), β-galactosidasa (β-Gal) y α-L-arabinofuranosidasa (α-L-Af), entre otras.
Las cuatro categorías principales de actividad de la pectinasa bien caracterizadas son las siguientes:
Las pectinasas despolimerizan la pectina mediante procesos de reacción de hidrólisis, transeliminación y desesterificación, rompiendo el enlace éster que mantiene unidos los grupos carboxilo y metilo en la pectina. La acción combinada descompone la gran molécula de pectina en unidades más pequeñas y solubles, como monómeros de ácido galacturónico.
Las pectinasas actúan como agentes de reciclaje de carbono en la naturaleza al degradar las sustancias pécticas en galacturonanos saturados e insaturados, que luego son catabolizados por microorganismos en el intestino distal. Cuando las preparaciones de pectinasa se toman por vía oral como suplementos dietéticos, sus principales mecanismos propuestos se relacionan con la facilitación de la digestión de las paredes celulares vegetales en el tracto gastrointestinal. La biodegradación de la pectina en el colon distal inducida por las pectinasas ha surgido como un foco principal de una creciente investigación en las últimas dos décadas.
Fundamentalmente, las pectinas se conocen como polisacáridos no tóxicos porque no pueden ser digeridas por las enzimas gástricas o intestinales, pero son casi completamente degradadas por las enzimas pectinolíticas específicas producidas por la microflora intestinal en el colon. Esto significa que el sistema digestivo humano endógeno no produce pectinasa por sí mismo. La microflora colónica produce sus propias enzimas pectinolíticas que descomponen la pectina de la dieta. Las preparaciones de pectinasa suplementaria, cuando se consumen por vía oral, pueden actuar antes en el tracto gastrointestinal —particularmente en el estómago y el intestino delgado— para comenzar la hidrólisis de la pectina de los alimentos antes de que el sustrato alcance el colon.
Como con todas las enzimas, las pectinasas tienen una temperatura y un pH óptimos en los que son más activas. Por ejemplo, una pectinasa comercial normalmente se activa entre 45 y 55 °C y funciona bien a un pH de 3.0 a 6.5. Estos parámetros se superponen parcialmente con las condiciones del tracto gastrointestinal humano, particularmente el ambiente gástrico, aunque el grado de actividad in vivo en condiciones fisiológicas sigue sin caracterizarse por completo.
La pectina es fermentada por las bacterias intestinales mediante enzimas activas sobre carbohidratos (CAZymes), lo que produce ácidos grasos de cadena corta (AGCC) como el acetato, el propionato y el butirato, que brindan diversos beneficios para la salud. La microbiota gastrointestinal ha evolucionado para producir CAZymes que se dirigen a diferentes componentes de la pectina, facilitando la alimentación cruzada dentro de la comunidad microbiana.
Nota sobre el marco de la evidencia: La pectinasa como suplemento dietético aislado tiene evidencia muy limitada de ensayos clínicos dedicados en humanos. La mayoría de la investigación en humanos se refiere a su sustrato, la pectina, o a mezclas multienzimáticas que incluyen pectinasa junto con otras enzimas. Las siguientes secciones distinguen cuidadosamente qué evidencia es específica de la enzima de aquella que corresponde a su sustrato bioquímico.
Enzimas como la celulasa, la hemicelulasa, la xilanasa y la pectinasa a menudo se agrupan como enzimas dirigidas a la fibra. Las demás enzimas dirigidas a carbohidratos y fibra (como la celulasa, la xilanasa y la pectinasa) no cuentan con datos claros y específicos por dosis en humanos, pero tienen sentido mecanísticamente al incluirse en una mezcla de enzimas digestivas.
La evidencia humana más sólida sobre la suplementación enzimática en trastornos gastrointestinales funcionales involucra preparaciones multienzimáticas, no la pectinasa sola. La dispepsia funcional es una forma de dispepsia que carece de causas claras tras la evaluación clínica, caracterizada por dolor o malestar abdominal episódico o persistente en el tracto gastrointestinal superior. Su aparición se ha vinculado con una deficiencia o disfunción de las enzimas digestivas. Por lo tanto, el consumo de preparaciones digestivas multienzimáticas puede utilizarse de manera efectiva para reducir los síntomas. El objetivo de uno de esos estudios fue evaluar la eficacia y tolerabilidad de la suplementación de una dieta normal con una mezcla multienzimática obtenida de fermentación fúngica, en un ensayo clínico aleatorizado, controlado con placebo y doble ciego. Los sujetos incluidos (n = 120, hombres: 63, mujeres: 57), de entre 18 y 59 años, fueron aleatorizados (proporción de asignación 1:1) para recibir 2 cápsulas al día del suplemento alimentario (que contenían 200 mg de la mezcla multienzimática por cápsula) o placebo, durante 2 meses. Sin embargo, la pectinasa no fue la única enzima activa ni la principal en esa mezcla, lo que limita las conclusiones específicas sobre la pectinasa.
El trabajo de modelos in vitro y de simulación ofrece evidencia mecanicista de apoyo. Se ha demostrado que los suplementos de enzimas digestivas ayudan a las enzimas digestivas endógenas a reducir la viscosidad de la matriz alimentaria y a aumentar la liberación de azúcares reductores, aminoácidos libres y ácidos grasos, lo que permite mejorar la digestión de los alimentos. Los resultados obtenidos mediante modelos estáticos y semidinámicos modificados varían en los parámetros de digestión de macronutrientes, lo que sugiere la necesidad de utilizar modelos semidinámicos en los estudios in vitro. Estos estudios destacaron que los suplementos de enzimas digestivas podrían mejorar la digestión durante la fase gástrica e intestinal al ayudar a la acción digestiva de las enzimas endógenas. Por lo tanto, el consumo oral de suplementos de enzimas digestivas podría beneficiar a las personas para lograr una digestión óptima y podría ayudar a aliviar el malestar gastrointestinal relacionado con los alimentos. Estos hallazgos se extrapolan a las mezclas que contienen pectinasa, pero no se han validado en ensayos clínicos sólidos específicamente para la pectinasa.
La relación entre la pectinasa, la fermentación de la pectina y el microbioma intestinal es una de las áreas más sólidamente estudiadas, aunque la evidencia se refiere en gran medida a la fermentación de la pectina (el sustrato) en lugar de a la pectinasa suplementaria por vía oral en sí misma. La microbiota gastrointestinal humana, densamente poblada por una diversa gama de microorganismos, principalmente de los filos bacterianos Bacteroidota, Bacillota y Actinomycetota, es crucial para mantener la salud y las funciones fisiológicas. Las fibras dietéticas, particularmente la pectina, influyen significativamente en la composición y la actividad metabólica del microbioma intestinal. La pectina es fermentada por las bacterias intestinales mediante enzimas activas sobre carbohidratos (CAZymes), lo que produce ácidos grasos de cadena corta (AGCC) como el acetato, el propionato y el butirato, que brindan diversos beneficios para la salud.
Un estudio de fermentación in vitro utilizando muestras fecales humanas examinó cómo la pectina afecta la composición del microbioma y la producción de AGCC. Para investigar los cambios inducidos por la pectina en el microbioma intestinal y sus efectos sobre la producción de ácidos grasos de cadena corta, los investigadores realizaron una fermentación in vitro de pectina utilizando heces de tres donantes coreanos. Se observó degradación de la pectina en los tres donantes. Aunque los donantes mostraron diferencias en la composición basal de la microbiota intestinal, las bacterias que aumentaron comúnmente después de la fermentación de la pectina incluyeron Lachnospira, Dorea, Clostridium y Sutterella. En cuanto a los AGCC, los niveles de acetato aumentaron rápidamente con la incubación con pectina, y los niveles de butirato también aumentaron después de 6 horas de incubación. Los resultados sugieren que la fermentación de la pectina aumenta las especies bacterianas pertenecientes al clúster XIV de Clostridium (Lachnospira, Dorea y Clostridium), y Lachnospira muestra el mayor aumento. Los resultados también confirman que la fermentación de la pectina lleva a la producción de acetato y butirato. Este estudio fue in vitro; la aplicabilidad a la suplementación humana con pectinasa requiere más investigación.
Otra investigación encontró que las principales características estructurales vinculadas a los cambios en la microbiota mediados por la pectina incluían el grado de esterificación, la composición de azúcares neutros, la distribución de las fracciones de homogalacturonano y ramnogalacturonano, el grado de ramificación y la presencia de grupos amida. La producción acumulada de ácidos grasos de cadena corta totales y de propionato fue mayor en las fermentaciones de las pectinas de alto metoxilo. Este estudio indica que las comunidades microbianas en el intestino pueden ser moduladas específicamente por las pectinas e identifica las características de las moléculas de pectina vinculadas a las alteraciones microbianas.
Un estudio clínico aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo y de diseño paralelo investigó los efectos de la suplementación con pectina —que requiere enzimas microbianas similares a la pectinasa endógenas para su metabolismo— sobre la función de la barrera gastrointestinal. Se sugiere que la función de la barrera intestinal disminuye con el envejecimiento y podría mejorarse con la ingesta de pectina. El objetivo de este estudio fue investigar los efectos de cuatro semanas de suplementación con pectina sobre la función de la barrera gastrointestinal in vivo y ex vivo en diferentes grupos de edad. En un estudio aleatorizado, doble ciego, controlado con placebo y de diseño paralelo, 52 adultos jóvenes sanos (18–40 años) y 48 adultos mayores sanos (65–75 años) recibieron 15 g/día de pectina o placebo durante cuatro semanas. Antes y después de la intervención, se evaluó la permeabilidad gastrointestinal in vivo mediante una prueba de múltiples azúcares y la capacidad de defensa en muestras de la mucosa. Se recolectaron biopsias sigmoides tras la intervención en subgrupos para experimentos en cámaras de Ussing y para el análisis de la transcripción génica de genes relacionados con la barrera. Este ensayo investigó la suplementación con pectina en lugar de la pectinasa suplementaria; la actividad de las pectinasas colónicas (producidas por bacterias intestinales) fue implícitamente necesaria para los efectos observados.
Un estudio piloto de intervención dietética controlada evaluó los efectos antiinflamatorios y sobre el estado de ánimo de la pectina, cuya bioactividad depende de su fermentación e hidrólisis parcial por parte de las enzimas pectinolíticas colónicas. Aunque la pectina de bajo metoxilo (LM) (polisacáridos extraídos de las cáscaras de cítricos) puede reducir la inflamación al unirse e inhibir la vía TLR-2 en modelos animales y estudios in vitro, los efectos antiinflamatorios de la pectina LM en humanos y sobre el estado de ánimo no se habían explorado hasta la fecha. El propósito de este estudio fue evaluar el papel de la suplementación dietética con pectina LM en voluntarios sanos sobre los marcadores inflamatorios y sobre el estado de ánimo, específicamente la ansiedad y la depresión. Los investigadores llevaron a cabo una intervención dietética de 4 semanas con pectina LM cítrica en voluntarios sanos (N = 14, edad 40 ± 16 años, IMC 24.7 ± 3.0 kg/m², sexo F 57 %), comparando los efectos de la suplementación diaria con 20 g de pectina LM cítrica frente a 10 g de maltodextrina como control (N = 15, edad 43.2 ± 11 años, IMC 25.18 ± 2.0 kg/m², sexo F 66 %). Se encontró una caída significativa en las puntuaciones de ansiedad (de 8.38 a 4.46, p < 0.006) con la intervención de 20 g/día, pero no en el grupo de control. Los efectos antiinflamatorios se observaron solo con 15 g para el TNFα (p < 0.003) y un aumento sugestivo en la IL-10 (p = 0.08), junto con una caída en el TLR-2 (p < 0.027). No se observaron efectos antiinflamatorios significativos con las dosis de 5 g y 10 g de suplementación con pectina LM. Se encontraron caídas significativas y dependientes de la dosis tanto en las puntuaciones de ansiedad como de depresión con 10 g (p < 0.001) y 15 g por día (p < 0.0002). El presente estudio identificó efectos reductores de la ansiedad y antiinflamatorios con la suplementación de 15 g/día de pectina LM en humanos sanos. Se necesita más investigación para dilucidar el mecanismo preciso y validar la dosis eficaz y la duración mínima de la suplementación. Este fue un pequeño estudio piloto y no implica directamente a la pectinasa suplementaria.
La pectina y sus productos de degradación microbiana se han estudiado en el contexto del control glucémico y el metabolismo de las grasas. Una revisión sistemática de alcance de estudios de intervención en humanos sobre la pectina identificó que una búsqueda bibliográfica exhaustiva en las bases de datos PubMed y Embase arrojó 141 referencias (de las 3,704 iniciales), que representaban 134 estudios de intervención realizados entre 1961 y 2022 que cumplían los criterios de inclusión. Los estudios se dividieron en seis categorías, que incluían la salud intestinal, la respuesta glucémica y el apetito, el metabolismo de las grasas, la biodisponibilidad de micronutrientes, la respuesta inmunitaria y otros temas. Este amplio cuerpo de trabajo se relaciona con el consumo de pectina, y dado que las pectinasas colónicas son integrales para los efectos fisiológicos de la pectina dietética, esta evidencia es direccionalmente relevante. Ninguna parte de esta revisión evaluó específicamente la enzima pectinasa exógena suplementaria.
La pectina influye en la función digestiva al desacelerar el vaciamiento gástrico, prolongar el tiempo de tránsito digestivo, restringir la absorción de glucosa y aumentar el volumen de las heces. Además, la pectina ha demostrado eficacia en el tratamiento y la prevención de diversos problemas de salud, incluyendo el síndrome metabólico, trastornos gastrointestinales como la colitis ulcerosa, varios tipos de cáncer, la enfermedad de Crohn, la hipertensión, la diarrea y la obesidad. Los estudios han demostrado que el consumo de pectina puede producir resultados favorables contra las alergias, las afecciones inflamatorias, la terapia contra el cáncer y la reducción de los niveles de glucosa y colesterol en sangre. Nuevamente, esta evidencia se refiere a la pectina como sustrato de fibra dietética, no a la suplementación aislada de pectinasa, y la fortaleza de la evidencia varía considerablemente entre estas áreas.
Una aplicación reconocida y respaldada por evidencia de las enzimas pectinolíticas colónicas endógenas —en lugar de la pectinasa suplementaria oral— es en los sistemas de administración farmacéutica de fármacos. Las pectinas se consideran los componentes más prometedores para las formas de dosificación de fármacos dirigidas al colon, ya que son estables en los medios gastrointestinales cambiantes y son fácilmente degradadas por las pectinasas producidas por la microflora colónica. Este campo aprovecha la actividad predecible de las pectinasas microbianas residentes para desencadenar la liberación específica del fármaco en un sitio determinado. Por ejemplo, los resultados revelaron que un mayor peso de recubrimiento (600 mg) y una mayor proporción de pectina (70 % p/p) protegieron una tableta de curcumina hasta el colon ascendente cuando se probó en presencia de la enzima pectinasa. Los estudios in vivo mediante el método de roentgenografía en voluntarios humanos respaldaron estas observaciones. Por lo tanto, se puede concluir que la combinación de pectina y Eudragit S100 hace que el sistema sea biodegradable y dependiente del pH para dirigir el fármaco al colon.
El papel de la pectinasa en la liberación de compuestos bioactivos de los alimentos vegetales está bien establecido a nivel industrial y se está explorando en un contexto nutricional. En el procesamiento de jugos de fruta, las pectinasas cumplen múltiples funciones críticas, incluyendo la mejora de la extracción de jugo, la reducción de la viscosidad y la mejora de la claridad. Estas enzimas descomponen la pectina en las paredes celulares de la fruta, aumentando el rendimiento de jugo entre un 10 y un 20 % en comparación con la extracción mecánica sola. El uso de pectinasas en la preparación de jugo de fruta favorece la liberación de compuestos fenólicos de la cáscara de la fruta. No se ha demostrado directamente en ensayos clínicos si el mismo efecto ocurre de manera significativa in vivo después de la suplementación oral con pectinasa.
La pectinasa en los suplementos dietéticos suele expresarse en unidades de actividad enzimática en lugar de por masa (peso), lo cual es la medida científicamente apropiada, ya que la variable relevante es la actividad catalítica, no la masa de proteína.
Las pectinas son polisacáridos no tóxicos conocidos porque no pueden ser digeridas por las enzimas gástricas o intestinales, pero son casi completamente degradadas por enzimas pectinolíticas específicas producidas por la microflora intestinal en el colon. Como las pectinas no pueden absorberse en el torrente sanguíneo, no pueden ejercer efectos directos sobre los sistemas corporales y, por lo tanto, su consumo oral se considera seguro. La FDA ha designado a la pectina dentro de un grupo de sustancias GRAS (Generalmente Reconocidas como Seguras). El estatus GRAS se aplica específicamente a la pectina como aditivo alimentario; las preparaciones enzimáticas de pectinasa se evalúan por separado.
Aspergillus niger, Aspergillus oryzae y Penicillium expansum —los principales organismos de producción de pectinasa comercial— son tipos de hongos que la Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos generalmente considera seguros para su uso en la industria alimentaria. La FDA ha recibido y revisado notificaciones GRAS para preparaciones específicas de pectinasa y pectinesterasa; por ejemplo, un expediente GRAS se refiere a una pectina esterasa proveniente de un Aspergillus oryzae genéticamente modificado, lo que ilustra la naturaleza caso por caso de las evaluaciones de seguridad enzimática.
La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) ha realizado evaluaciones formales de seguridad de múltiples preparaciones de enzimas pectinasas. En una evaluación de una preparación de endo-poligalacturonasa de Aspergillus niger: la toxicidad sistémica se evaluó mediante un estudio de toxicidad oral de dosis repetida durante 90 días en ratas. El Panel identificó un nivel sin efecto adverso observado (NOAEL) de 204 mg de TOS/kg de peso corporal al día, la dosis más alta probada, que, al compararse con la exposición dietética estimada, resulta en un margen de exposición de al menos 800. Con base en los datos proporcionados, el Panel concluyó que esta enzima alimentaria no genera preocupaciones de seguridad, bajo las condiciones de uso previstas.
En una evaluación separada de la EFSA de una preparación de endo-poligalacturonasa y pectina liasa de Aspergillus tubingensis: la toxicidad sistémica se evaluó mediante un estudio de toxicidad oral de dosis repetida durante 90 días en ratas. El Panel identificó un NOAEL de 1,430 mg de TOS/kg de peso corporal al día, la dosis más alta probada, que, al compararse con la exposición dietética estimada, resultó en un margen de exposición superior a 10,833.
Una evaluación de la EFSA de una pectinesterasa proveniente de un Aspergillus oryzae genéticamente modificado encontró que las pruebas de genotoxicidad no indicaron una preocupación de seguridad. La toxicidad sistémica se evaluó mediante un estudio de toxicidad oral de dosis repetida durante 90 días en ratas. El Panel identificó un nivel sin efecto adverso observado de 1,000 mg de TOS/kg de peso corporal al día, la dosis más alta probada, que, al compararse con la exposición dietética estimada, resultó en un margen de exposición de al menos 1,546.
Los datos de seguridad de la pectina en humanos también fueron revisados por la EFSA: estudios de la literatura confirmaron que las pectinas no se absorben intactas, sino que son fermentadas extensamente por la microbiota intestinal. No se reportaron efectos adversos en dos estudios de toxicidad de 90 días en ratas de hasta 7.8 g/kg de peso corporal al día, ni en un estudio en humanos sobre la pectina de remolacha azucarera a 0.2 g/kg de peso corporal al día durante 4 semanas.
Los paneles de la EFSA han identificado consistentemente una posible preocupación de alergenicidad relacionada con la similitud de la secuencia de aminoácidos de las enzimas pectinasas con alérgenos de polen conocidos. Se realizó una búsqueda de similitud de la secuencia de aminoácidos de una enzima alimentaria con alérgenos conocidos y se encontraron varias coincidencias. El Panel consideró que, bajo las condiciones de uso previstas, no se puede excluir el riesgo de sensibilización alérgica y reacciones de provocación por exposición dietética, particularmente en personas sensibilizadas a varios alérgenos del polen o alérgenos de la papaya.
Para una preparación de pectinesterasa proveniente de Aspergillus oryzae genéticamente modificado, una búsqueda de similitud de la secuencia de aminoácidos con las de alérgenos conocidos identificó dos coincidencias con alérgenos del polen. El Panel consideró que, bajo las condiciones de uso previstas, no se puede excluir el riesgo de reacciones alérgicas por exposición dietética, particularmente en personas sensibilizadas a alérgenos del polen. Utilizando como criterio una identidad superior al 35 % en una ventana deslizante de 80 aminoácidos, se encontraron dos coincidencias. Los alérgenos coincidentes fueron la pectina metilesterasa Sal k 1 del cardo ruso (Salsola kali) y la pectinesterasa Ole e 11 del olivo (Olea europaea).
En cuanto a la reactividad cruzada con la papaya: una búsqueda de similitud de la secuencia de aminoácidos de una enzima alimentaria evaluada con alérgenos conocidos encontró 13 coincidencias, incluyendo un alérgeno alimentario (papaya). El Panel consideró que, bajo las condiciones de uso previstas, no se puede excluir el riesgo de reacciones alérgicas por exposición dietética a esta enzima alimentaria, en particular en personas sensibilizadas a la papaya, pero que el riesgo no excederá el del consumo de papaya. Además, no se pueden excluir reacciones de alergia oral en personas sensibilizadas al polen.
Los alérgenos presentes en la papaya incluyen quitinasa, proteasa (papaína), lisozima y proteínas de transferencia de lípidos; recientemente, se identificó una poligalacturonasa (Cari p 1) como alérgeno de la papaya. Cari p 1 presenta reactividad cruzada con la misma proteína en el polen de papaya. Esta reactividad cruzada es relevante para las personas sensibilizadas a la papaya que consumen suplementos de pectinasa derivados de poligalacturonasa fúngica.
La exposición ocupacional al polvo de enzimas —particularmente en las industrias de procesamiento de alimentos— es una vía de sensibilización reconocida y distinta de la suplementación oral. Varios estudios han demostrado que las personas sensibilizadas por vía respiratoria a una enzima alimentaria generalmente pueden ingerir la enzima correspondiente sin desarrollar síntomas clínicos de alergia alimentaria. Esta distinción entre la exposición ocupacional por inhalación y la exposición dietética oral es importante al interpretar los datos de alergenicidad en el contexto de la suplementación.
Como proteínas, las preparaciones de pectinasa están sujetas a desnaturalización por el calor. Las altas temperaturas reducen o eliminan sustancialmente la actividad enzimática. Los suplementos de pectinasa disponibles comercialmente deben almacenarse en condiciones frescas y secas. Se esperaría que agregar pectinasa a bebidas calientes o cocinar con preparaciones que contengan pectinasa inactive la enzima y anule su actividad prevista, aunque esto no se ha estudiado específicamente en el contexto de los suplementos.
La pectinasa se combina frecuentemente con otras enzimas degradadoras de carbohidratos en los suplementos dietéticos. En las mezclas, la celulasa y la hemicelulasa abren las fibras no pécticas, mientras que la amilasa y la proteasa se encargan del almidón y las proteínas. Esta sinergia significa que una menor cantidad de cada enzima puede lograr un efecto más amplio. No se han identificado estudios específicos de interacción fármaco-fármaco o enzima-fármaco que involucren suplementos orales de pectinasa en la literatura revisada por pares.
La evidencia que respalda a la pectinasa específicamente como suplemento dietético de consumo oral es, en el mejor de los casos, preliminar. El fundamento mecanístico para su inclusión en mezclas de enzimas digestivas es sólido —la pectinasa exógena puede, de manera plausible, comenzar a degradar la pectina dietética en el estómago y la parte superior del intestino delgado antes de que las pectinasas microbianas colónicas tomen el relevo—, pero no se han identificado ensayos clínicos aleatorizados dedicados en humanos que evalúen la pectinasa de forma aislada para ningún criterio de valoración de salud en la literatura revisada por pares publicada. La base de evidencia más sólida se refiere a: (1) la eficacia industrial de la pectinasa en aplicaciones de procesamiento de alimentos; (2) la seguridad de las preparaciones de pectinasa, evaluada por organismos regulatorios como la EFSA y la FDA; y (3) los efectos de su sustrato, la pectina, en estudios clínicos en humanos —los cuales requieren de la actividad pectinolítica microbiana endógena para sus efectos y, por lo tanto, solo son relevantes de manera indirecta para la suplementación oral con pectinasa. Los estudios clínicos multienzimáticos que demuestran mejoras en los resultados de la dispepsia funcional proporcionan el contexto humano más relevante, pero la contribución aislada de la pectinasa en esas formulaciones no puede determinarse a partir de los datos disponibles.
Condiciones de salud que pectinasa puede ayudar a apoyar.
La pectinasa descompone la pectina, el polisacárido estructural que se encuentra en las paredes celulares de frutas y verduras. Se incluye en formulaciones de enzimas digestivas para mejorar la digestión de alimentos vegetales y reducir la pectina fermentable que puede causar gases e hinchazón. Se reconoce como un componente de las mezclas multienzimáticas digestivas integrales.
Sistemas corporales que pectinasa puede ayudar a apoyar.
Volver