Tanasa

Tanasa (Tanino Acil Hidrolasa, EC 3.1.1.20)

Identidad y Caracterización Química

Nomenclatura y Clasificación

La tanasa pertenece a la familia de las hidrolasas, específicamente a las que actúan sobre enlaces éster carboxílicos. Su nombre sistemático es tanino acilhidrolasa. Otros nombres de uso común incluyen tanasa S y tanino acetilhidrolasa. La enzima está clasificada bajo el código EC 3.1.1.20 y funciona como una esterasa capaz de liberar ácido gálico de complejos aromáticos-azúcar. Es una enzima clave en la degradación de galotaninos y elagitaninos —dos tipos de taninos hidrolizables— catalizando específicamente la hidrólisis de los enlaces éster y depsídicos de los taninos hidrolizables para liberar glucosa y ácido gálico o elágico.

La tanasa es una hidrolasa inducible, intracelular/extracelular, de adaptación natural, ubicada dentro de la superfamilia de las esterasas. Las tanasas fúngicas se han clasificado dentro de la subclase de las feruloil esterasas (EC 3.1.1.73) de las esterasas de ácidos carboxílicos, aunque solo unas pocas tanasas fúngicas han sido caracterizadas en profundidad.

Fuentes Naturales

Se han identificado tanasas en bacterias, hongos, levaduras y plantas. Las tanino acil hidrolasas, también conocidas como tanasas, son un grupo de enzimas fundamentales para la transformación de los taninos. El estudio de estas enzimas, que inicialmente evolucionaron en distintos organismos para desintoxicar y/o utilizar estos metabolitos vegetales, ha adquirido relevancia en la investigación de enzimología microbiana debido a su papel en la transformación de taninos alimentarios.

• Hongos: Varios hongos, como Penicillium, Aspergillus, Fusarium, Rhizopus, Trichoderma, Candida y Saccharomyces, se estudian comúnmente para la producción de la enzima tanasa. Una fuente de la enzima es el crecimiento de ciertos mohos pertenecientes al género Aspergillus o Penicillium. Por ejemplo, Aspergillus flavus cultivado en un medio que contiene ácido tánico como única fuente de carbono produce tanasa en cantidades sustanciales. Dos cepas específicas conocidas por producir cantidades sustanciales de tanasa son Aspergillus oryzae ATCC N.º 9362 y Aspergillus niger ATCC N.º 16888.
• Bacterias: Los microorganismos, particularmente las bacterias, son fuentes importantes de tanasa. Tras el descubrimiento de la tanasa bacteriana en 1983, se publicaron varios estudios sobre la tanasa bacteriana. Entre las fuentes bacterianas notables se incluyen especies de los géneros Lactobacillus, Streptococcus, Bacillus, Clostridium y Fusobacterium.
• Bacterias del ácido láctico (LAB): Lactobacillus pentosus BA-7 y L. pentosus QA1-5 son bacterias del ácido láctico tolerantes a los taninos que fueron aisladas del Miang, una hoja de té fermentada tradicional que se encuentra en el norte de Tailandia y un sustrato rico en taninos. El primer indicio de tanasa bacteriana se reportó en Streptococcus gallolyticus y Lonepinella koalarum, encontrados en el tracto alimentario de los koalas que se alimentan de hojas de eucalipto ricas en taninos, lo que sugiere una posible relación simbiótica entre el animal y estas bacterias.
• Levaduras: Los hongos, las bacterias y sus tanasas han sido bien documentados por su potencial de bioconversión y, específicamente, por la biotransformación del ácido tánico en ácido gálico. Sporidiobolus ruineniae A45.2 es una levadura productora de pigmentos y de tanasa que ha generado interés para su uso como aditivo en la alimentación animal.
• Microbiota intestinal: La tanasa es una enzima central de la microbiota humana, que degrada el ácido tánico en metabolitos posteriores, entre los cuales el ácido gálico es el principal en la mayoría de los casos.

Propiedades Físicas y Químicas

Las tanasas tienen un amplio rango de peso molecular de 31 a 310 kDa; además, presentan estabilidad para funcionar en amplios rangos de pH (3–10) y temperatura (30–70 °C). Todas las tanasas de levaduras y hongos son glicoproteínas, pero al parecer no existe tal modificación postraduccional en las bacterias. Se ha reportado que las actividades de las tanasas de Arxula adeninivorans, Penicillium chrysogenum y Aspergillus flavus se inhiben completamente por el fluoruro de fenilmetilsulfonilo, lo que indica que la tanasa es una enzima serínica que requiere un residuo de serina para su función catalítica.

Las tanasas son hidrolasas de serina que se encuentran dentro de la superfamilia de las hidrolasas α/β y suelen poseer una tríada catalítica Ser–His–Asp. Aquí, la serina, ubicada en un motivo pentapeptídico de "codo nucleofílico", actúa como nucleófilo, la histidina como ácido y base general, y el ácido carboxílico posiciona correctamente a la histidina y reduce su carga. Los enlaces de hidrógeno entre los grupos hidroxilo del sustrato que contiene galoilo y los residuos del sitio activo (típicamente Asp/Lys/Glu) mantienen el sustrato en posición para la hidrólisis.

Las tanasas nativas y recombinantes purificadas de Aspergillus oryzae tuvieron un pH óptimo de 4.0–5.0 y 5.0, respectivamente, y fueron estables hasta 40 °C. Una nueva tanasa bacteriana de Lachnospiraceae exhibió actividad máxima a pH 7.0 y 50 °C, y mantuvo más del 70 % de actividad relativa entre 30 °C y 55 °C. La actividad se vio potenciada por Mg²⁺ y Ca²⁺ y se redujo drásticamente por Cu²⁺ y Mn²⁺.

Descubrimiento Histórico y Contexto Tradicional

Descubrimiento Científico

Desde el descubrimiento de la tanasa en 1867, se ha llevado a cabo una gran cantidad de investigación sobre los aspectos de producción de la tanasa. La mayor parte de la investigación temprana se centró en la tanasa fúngica, ya que el tanino se consideraba antes bacteriostático. A principios de la década de 1970, se presentaron varias patentes para la aplicación potencial de la tanasa en la industria de alimentos y bebidas. Juelich Chiral Solutions GmbH (Alemania), en Europa, fue la primera empresa en comercializar la tanasa en forma de extracto.

Contexto Tradicional y Etnocultural

La tanasa como suplemento purificado o aislado es un producto biotecnológico moderno sin antecedentes directos de uso medicinal tradicional como enzima aislada. Sin embargo, su sustrato —los taninos— y los microorganismos productores de tanasa han participado durante siglos en prácticas tradicionales de fermentación de alimentos. Cepas de Lactobacillus pentosus con actividad de tanasa fueron aisladas del Miang, una hoja de té fermentada tradicional que se encuentra en el norte de Tailandia. Este producto fermentado tradicional representa uno de los entornos más antiguos conocidos donde las bacterias productoras de tanasa se presentan naturalmente en un contexto alimentario. Tres hierbas medicinales tradicionalmente utilizadas para tratar enfermedades gastrointestinales son ricas en taninos, a saber, la hierba de agrimonia, las hojas de fresa y las hojas de frambuesa. La descomposición enzimática de los taninos dentro de estas preparaciones tradicionales por la tanasa microbiana endógena habría contribuido, sin saberlo, a su uso histórico, aunque esto no fue reconocido como una actividad enzimática específica hasta la era moderna.

En la industria alimentaria, la tanasa se utiliza para la producción de té instantáneo, además de emplearse para mejorar la calidad de bebidas como jugos de frutas, cerveza y vino. Este uso industrial tomó forma desde mediados del siglo XX en adelante, fundamentado en conocimiento científico más que en conocimiento popular.

Componentes Clave, Compuestos Activos y Mecanismos de Acción

Reacción Principal y Sustratos

El tanino, el sustrato natural de la tanasa, está ampliamente distribuido en el reino vegetal, y se encuentra en muchas frutas y verduras comestibles; los taninos son nutricionalmente indeseables ya que forman complejos con proteínas, almidón y enzimas digestivas, causando una reducción en el valor nutricional de los alimentos. El modo de acción de la tanasa consiste en dividir los enlaces éster y depsídicos de los taninos hidrolizables para liberar glucosa y ácido gálico. Como resultado, la tanasa es una de las principales fuentes de ácido gálico.

La hidrólisis inicial de los taninos es realizada por las tanasas, que catalizan la hidrólisis de los enlaces éster y depsídicos en los taninos para liberar, por ejemplo, ácido gálico, catequina y glucosa. Las tanasas se han utilizado en la hidrólisis de galotaninos o fuentes naturales más complejas, como el té verde, lo que conduce a la liberación de ácido gálico y epigalocatequina.

El Ácido Gálico como Principal Compuesto Activo Derivado

El ácido gálico (GA) y el pirogalol (PG) son compuestos bioactivos que exhiben diversas propiedades biológicas, incluidas actividades inhibidoras de la carcinogénesis. Se ha encontrado que el ácido gálico, un producto de la degradación de los taninos, posee una gama de actividades biológicas, tales como propiedades anticarcinogénicas, antialérgicas, antibacterianas, antiinflamatorias y antioxidantes. La tanasa (tanino acilhidrolasa) transforma los ésteres de galato de los taninos y otros compuestos fenólicos, como el galato de epigalocatequina, en ácido gálico. El ácido gálico puede, posteriormente, ser descarboxilado por la galato descarboxilasa para producir pirogalol como producto final del metabolismo de los taninos.

El ácido gálico se ha utilizado principalmente en la industria farmacéutica para la producción de trimetoprim, un agente antibacteriano, y de ésteres de galato que se utilizan como conservantes en la industria de producción de alimentos. El ácido gálico ha recibido un interés significativo en cuanto a sus propiedades biológicas, en particular por sus actividades antioxidante, antibacteriana, anticarcinogénica, antialérgica y antiinflamatoria.

Tanasa e Hidrólisis del EGCG

El galato de epigalocatequina (EGCG) y otros ésteres galoilo de catequina se unen a componentes alimentarios (es decir, proteínas) para formar un complejo que probablemente sea inabsorbible a través de la pared intestinal, mientras que la mayoría de las catequinas no esterificadas con ácido gálico permanecen en forma libre. La actividad de tanasa de L. plantarum depende de la cepa, y las cepas de alta actividad son capaces de hidrolizar no solo el EGCG intacto, sino también el EGCG y otros ésteres galoilo de catequina complejados con proteínas dietéticas, liberando catequinas no esterificadas con galato y ácido gálico.

Enzimas como la tanasa y la hidrolasa podrían convertir el EGCG y el ECG en EGC y EC, respectivamente, y las catequinas de té verde biotransformadas exhibieron una actividad antioxidante significativamente mayor. La adición de extracto de té verde a la reacción enzimática resultó en un aumento significativo de las catequinas degaloiladas, incluido el ácido gálico (un producto de la reacción de la tanasa —que aumentó de 314.5 µg/mL a 4076.0 µg/mL— y una reducción del EGCG). La biotransformación de las catequinas mejoró la actividad de eliminación de radicales del extracto.

Reducción de Factores Antinutricionales

Debido a que precipitan proteínas, bloquean enzimas digestivas y alteran la utilización de vitaminas y minerales, los taninos se consideran nutricionalmente indeseables y se tratan como compuestos antimicrobianos. La masa molar de las moléculas de tanino influye directamente en las características de los taninos; se ha observado que, cuanto mayor es su masa molecular, más fuertes son los efectos antinutricionales y menores las actividades biológicas de los taninos. La tanasa, al escindir los enlaces éster y depsídicos de estos taninos, los degrada en productos más pequeños y menos inhibitorios.

Biotransformación Mediada por el Microbioma

La hidrólisis de los taninos mediada por la microbiota produce metabolitos altamente biodisponibles, que han sido ampliamente estudiados y explican la mayoría de los efectos sobre la salud atribuidos a los taninos. Bajo la influencia de numerosas enzimas bacterianas, los taninos hidrolizables se descomponen en ácido gálico, pirogalol y floroglucinol, y finalmente en acetato y butirato. La enzima tanasa, producida por diferentes grupos bacterianos, tiene la capacidad de hidrolizar y degradar los galotaninos, pero el efecto de esta enzima se limita a la hidrólisis de los residuos galoilo en la fracción hexahidroxidifenoílo de los elagitaninos.

La acción prebiótica de los polifenoles sobre la microbiota intestinal puede derivarse directamente de la activación de enzimas como la tanasa, la quercetinasa, la galato descarboxilasa, la esterasa y la descarboxilasa de ácido fenólico, lo que conduce tanto a la generación de metabolitos fenólicos biodisponibles como a interacciones de alimentación cruzada microbiana en el intestino.

Evidencia Científica por Área de Uso

1. Procesamiento de Alimentos y Calidad de Bebidas

La aplicación industrial mejor documentada de la tanasa es en el procesamiento de alimentos y bebidas. La tanasa se utiliza en la fabricación de té instantáneo y en la producción de ácido gálico. El elevado contenido de taninos en los jugos de frutas es la razón de la formación de turbidez y sedimentos, lo que deteriora su calidad durante el almacenamiento. En el caso del té, el alto contenido de taninos es responsable de la formación de "crema de té" cuando se conserva a 4 °C o menos, lo que reduce la solubilidad del té en agua fría y dificulta la fabricación de té instantáneo. De manera similar, los taninos también son responsables del deterioro de la calidad de la cerveza debido a la formación de turbidez después del almacenamiento.

La tanasa puede catalizar la hidrólisis de los enlaces éster y depsídicos en taninos hidrolizados o galatos, liberando glucosa y ácido gálico. El ácido gálico producido puede competir con los compuestos fenólicos para unirse a la cafeína y reducir la turbidez de las bebidas de té, además de mejorar el sabor, reducir el amargor y aumentar la capacidad antioxidante.

Un estudio sobre jugo de granada ilustra las capacidades de biotransformación de la tanasa en una matriz alimentaria: en condiciones óptimas (33.9 U/100 mL de tanasa, 30 °C, tiempo de reacción de 90 minutos), el contenido de punicalagina disminuyó un 27.8 %, mientras que los niveles de ácido elágico y ácido gálico aumentaron un 24.2 % y un 32.3 %, respectivamente, reduciendo eficazmente la astringencia. Bajo estas condiciones, el contenido fenólico total alcanzó 110 mg/100 g, con una capacidad de eliminación de radicales libres del 69.8 %, mejorando significativamente las propiedades antioxidantes del jugo.

Fuerza de la evidencia: Evidencia preclínica y a nivel de proceso sólida para las aplicaciones en alimentos y bebidas. Se trata de usos industriales establecidos y bien caracterizados, respaldados por décadas de investigación y revisión regulatoria.

2. Propiedades Antioxidantes (In Vitro y Preclínicas)

Se ha demostrado que el té verde tratado con tanasa presenta propiedades antioxidantes superiores a las del té verde y negro normales. El té verde tratado con tanasa inhibe eficazmente las N-nitrosaminas, compuestos carcinogénicos, mutagénicos y teratogénicos presentes en la mayoría de las carnes conservadas. Varios estudios también reportaron una mejor estabilidad del color y propiedades organolépticas en el té verde tratado con tanasa.

La enzima redujo el contenido total de taninos en todos los sustratos ricos en taninos después de 12 horas. El ácido gálico resultante tuvo un contenido total de fenoles de 77.75 ppm y una actividad antioxidante del 82.91 %.

Tras la exposición a la enzima tanasa sin procesar, la actividad antioxidante del té negro aumentó un 52.31 % respecto a su actividad basal, y el contenido fenólico total aumentó a 12.48 mg GAE/g (peso seco).

Fuerza de la evidencia: Estos hallazgos se basan en estudios de laboratorio in vitro y experimentos de procesamiento de alimentos. No se han identificado ensayos clínicos controlados en humanos sobre la suplementación con tanasa como intervención antioxidante en la literatura revisada.

3. Microbioma Intestinal y Salud Gastrointestinal

La tanasa es una enzima central de la microbiota humana, que degrada el ácido tánico en metabolitos posteriores, entre los cuales el ácido gálico es el principal. El ácido tánico ejerce su función a través de la producción de ácido gálico por parte de la microbiota intestinal, de manera dependiente de la dosis y del tiempo.

Las tanasas orales e intestinales podrían contribuir a la digestión de los taninos. Se han descrito al menos cinco especies diferentes de bacterias orales o intestinales que poseen tanasas activas, incluyendo A. parvulum, L. plantarum, S. gallolyticus, S. lugdunensis y Fusobacterium nucleatum subsp. polymorphum.

La capacidad de degradar taninos constituye una ventaja de supervivencia sobre otros microorganismos intestinales, ya que los taninos presentan actividad antimicrobiana y reducen la riqueza de especies en el intestino. Es probable que esta capacidad mejore la adaptación de las bacterias degradadoras de taninos al entorno intestinal.

Investigaciones en modelos de ratón mostraron que el polvo de té verde, solo o en combinación con L. plantarum DSM 15313 (una cepa con actividad de tanasa), ejerce efectos metabólicos beneficiosos en ratones C57BL/6J alimentados con una dieta alta en grasas. Cuando se suplementó la dieta de té verde con una cepa de L. plantarum con actividad de tanasa, tanto la carga de lactobacilos como la diversidad bacteriana aumentaron significativamente en el intestino delgado. Los autores propusieron que el té verde actúa como una fuente potente de polifenoles dietéticos, promoviendo el crecimiento de una microbiota intestinal saludable y antiinflamatoria, y que la adición de una cepa de L. plantarum con actividad de tanasa da lugar a ciertos efectos sinbióticos.

Fuerza de la evidencia: Principalmente evidencia mecanicista, in vitro y de modelos animales. Faltan estudios en humanos sobre la tanasa per se como suplemento para la salud intestinal; la mayor parte de la evidencia se refiere al papel de la tanasa microbiana endógena en el ecosistema intestinal.

4. Enfermedad Inflamatoria Intestinal (EII) y Cáncer Colorrectal — Investigación Emergente

La cantidad de ácido tánico se asoció con los resultados de la EII inducida por sulfato de dextrano sódico (DSS) tanto en estudios in vivo como in vitro. Los análisis metabolómicos y metagenómicos revelaron que el enriquecimiento de ácido gálico —un metabolito microbiano inducido por el ácido tánico— fue responsable de este efecto. Mecánicamente, una dosis protectora de ácido gálico promovió la secreción de moco colónico para suprimir la infección bacteriana y mejoró el daño epitelial inducido por DSS al inhibir la señalización de p53, mientras que una dosis tóxica de ácido gálico causó directamente daño epitelial al promover la detención del ciclo celular. Un experimento terapéutico mostró que una dosis protectora de ácido gálico promovió la recuperación de la inflamación colónica inducida por DSS.

El papel de las bacterias que contienen tanasa puede transformarse bajo diferentes condiciones en la progresión de la EII. Esto subraya la complejidad de la dependencia de la dosis y la especificidad de contexto en la actividad de la tanasa intestinal.

Los microorganismos del tracto gastrointestinal humano tienen una influencia profunda en la transformación de los alimentos en metabolitos que pueden afectar la salud humana. El ácido gálico y el pirogalol son compuestos bioactivos que exhiben diversas propiedades biológicas, incluidas actividades inhibidoras de la carcinogénesis. Una revisión destacó a la tanasa como una función génica subyacente de especies bacterianas que colonizan selectivamente los tejidos tumorales, pero no los tejidos no malignos adyacentes. Dados los papeles anticarcinogénicos del ácido gálico y el pirogalol producidos por las bacterias intestinales degradadoras de taninos, se discutieron las posibles consecuencias de esta intrigante coincidencia para el desarrollo del cáncer colorrectal.

Dado que se han identificado bacterias productoras de tanasa en varios microbiomas de cáncer humano, el estudio de la asociación entre la ingesta dietética de taninos y la recurrencia o regresión tumoral puede ser fundamental para comprender el papel de las bacterias intestinales en los efectos anticancerígenos de los polifenoles dietéticos.

Fuerza de la evidencia: Altamente preliminar. La relación entre las bacterias intestinales productoras de tanasa, sus metabolitos y el cáncer colorrectal es un campo emergente. Toda la evidencia actual proviene de revisiones mecanicistas, estudios celulares in vitro y modelos animales. No se han identificado ensayos clínicos en humanos que aborden directamente la suplementación con tanasa en la EII o el cáncer colorrectal.

5. Propiedades Antimicrobianas (a través de la Producción de Ácido Gálico)

La tanasa cataliza los taninos para producir ácido gálico (también conocido como ácido 3,4,5-trihidroxibenzoico) como subproducto, el cual ha demostrado propiedades antibacterianas, antifúngicas, anticancerígenas, antivirales y antioxidantes. Informes recientes han revelado que concentraciones mínimas adecuadas de ácido gálico exhiben actividad antimicrobiana contra bacterias patógenas humanas y animales, incluyendo Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa y Staphylococcus aureus.

Los valores de concentración mínima inhibitoria (CMI) del ácido gálico oscilaron entre 7770.0 y 121.41 µg/mL. El ácido gálico obtenido mostró un efecto bactericida contra todas las cepas bacterianas, excepto Shigella sonnei DSM5570 y Salmonella typhi DSM17058, que mostraron un comportamiento bacteriostático.

Fuerza de la evidencia: Solo in vitro. Estos hallazgos reflejan las propiedades antimicrobianas del ácido gálico que genera la tanasa, no de la tanasa en sí como agente antimicrobiano directo. No se han realizado ensayos clínicos en humanos que evalúen la suplementación con tanasa para resultados antimicrobianos.

6. Alimentación Animal y Biodisponibilidad de Nutrientes (Preclínica)

El método enzimático utiliza preparaciones de enzimas como proteasa, enzimas NSP, fitasa y tanasa para degradar los factores antinutricionales (FAN) y así reducir su contenido en los alimentos para animales. Los taninos se conocen desde hace mucho tiempo como "agentes antinutricionales" en animales monogástricos y de corral. Utilizando protocolos de aplicación adecuados, los investigadores han observado efectos positivos sobre el ecosistema microbiano intestinal, la salud intestinal y la producción animal.

En un estudio que examinó la suplementación con tanasa en cabras lactantes (utilizando una preparación comercial de tanasa, "Tanozym"): la suplementación con Tanozym aumentó significativamente (p<0.05) la digestibilidad de nutrientes, los valores nutritivos y los ácidos grasos volátiles totales (AGVT) ruminales, pero aumentó de manera no significativa el nitrógeno amoniacal (NH₃-N). Se registraron valores significativamente menores (p<0.05) del pH ruminal en los grupos tratados en comparación con el control. El suero sanguíneo de los animales alimentados con Tanozym presentó valores más altos de proteína total, albúmina, globulina, lípidos totales, urea y glucosa, pero valores más bajos de AST y ALT en comparación con los controles. El rendimiento diario de leche, el SNF (sólidos no grasos), la lactosa y el rendimiento de cenizas aumentaron significativamente (p<0.05) con Tanozym en comparación con el grupo control.

El tratamiento de la cáscara de granada con bacterias degradadoras de taninos es una forma adecuada de reducir los taninos, mejorando así el valor nutricional de la cáscara para los rumiantes.

Fuerza de la evidencia: Los estudios en animales (rumiantes, aves de corral) proporcionan la evidencia preclínica más sólida sobre la utilidad de la tanasa para reducir los efectos antinutricionales de los taninos en los alimentos para animales. Estos hallazgos tienen relevancia agronómica directa, pero no pueden extrapolarse directamente a los resultados de la suplementación en humanos.

7. Producción de Ácido Gálico para Aplicaciones Farmacéuticas

La disponibilidad de diversos residuos agroindustriales ofrece una vía para el máximo aprovechamiento de la producción de tanasa para la degradación de taninos y, finalmente, la producción de ácido gálico. La producción de ácido gálico y el procesamiento de té instantáneo representan los principales usos industriales de la tanasa. El ácido gálico se utiliza frecuentemente como componente de un revelador en tintas de impresión y fotografía. Además, sirve como precursor para la fabricación industrial de ciertos colorantes, del galato de propilo (un conservante alimentario) y del medicamento antimicrobiano trimetoprim.

El ácido gálico, una de las moléculas industriales y terapéuticamente significativas cruciales, con una demanda de más de 10,000 toneladas por año, puede producirse mediante tanasa de diversas maneras.

Sistemas Corporales y Áreas de Salud Asociadas con la Tanasa

• Sistema gastrointestinal: La microbiota intestinal productora de tanasa convierte los taninos dietéticos en metabolitos biodisponibles. La hidrólisis de taninos mediada por la microbiota produce metabolitos altamente biodisponibles, que explican la mayoría de los efectos sobre la salud atribuidos a los taninos.
• Vías inmunitarias e inflamatorias: A pesar de su baja biodisponibilidad, los taninos tienen muchos efectos farmacológicos beneficiosos, como efectos antiinflamatorios, antioxidantes, antidiabéticos, anticancerígenos y cardioprotectores. Estos efectos están mediados en parte por la conversión metabólica impulsada por la tanasa.
• Ecología del microbioma: La investigación mundial actual se centra en identificar microbios de la categoría "Generalmente Reconocidos como Seguros" (GRAS) capaces de producir fitasa y tanasa para garantizar su seguridad en aplicaciones humanas.
• Defensa antioxidante: El ácido gálico generado por la tanasa contribuye a la capacidad de eliminación de radicales en matrices alimentarias y, por extensión, potencialmente en sistemas biológicos tras la ingestión.
• Absorción nutricional: Al degradar los taninos que de otro modo se unirían a proteínas, almidón y enzimas digestivas, la actividad de la tanasa mejora la biodisponibilidad de nutrientes en alimentos ricos en taninos. La tanasa podría utilizarse para reducir los efectos negativos de los taninos en bebidas, alimentos, alimentos para animales y efluentes de curtiduría, y para la producción de ácido gálico a partir de materiales ricos en taninos.
• Mucosa colorrectal (emergente): El ácido gálico y el pirogalol pueden generarse como productos finales del metabolismo de los taninos por microbios dotados de tanasa, lo que abre la posibilidad de que aumente su potencial anticancerígeno.

Formas de Dosificación y Dosis Reportadas

La tanasa como suplemento dietético independiente para el consumo humano directo aún no es un producto estandarizado con pautas de dosificación clínica establecidas. Se encuentra principalmente en cuatro contextos: como enzima de procesamiento de alimentos, como componente de formulaciones probióticas a través de bacterias productoras de tanasa, en suplementos para alimentación animal y en preparaciones de investigación experimental.

• Aplicaciones en procesamiento de alimentos: En el procesamiento de jugo de granada, se evaluaron los efectos de la concentración de tanasa, el tiempo de reacción y la temperatura sobre la desastringencia. En condiciones óptimas de 33.9 U/100 mL de tanasa, 30 °C y un tiempo de reacción de 90 minutos, el contenido de punicalagina disminuyó un 27.8 %.
• Alimentación animal (investigación): Paja de trigo previamente secada se trató con diferentes concentraciones de tanasa (0.1 %–0.3 % p/p con una actividad de 5.8 UI/mg) para eliminar los taninos. La tanasa liofilizada se disolvió en tampón de citrato fosfato, se roció sobre el sustrato para obtener una proporción de humedad de 1:2, y luego se incubó a 40 °C en condiciones estáticas durante 6.0 horas.
• Estimación regulatoria de exposición dietética: Se estimó que la exposición dietética por el uso de enzimas alimentarias llega hasta 0.310 mg de sólidos orgánicos totales (SOT)/kg de peso corporal por día en poblaciones europeas.
• Preparaciones comunes: La tanino acil hidrolasa (tanasa) tiene importantes aplicaciones en varios campos científicos y tecnológicos. Debido a sus propiedades hidrolíticas y sintéticas, la tanasa podría utilizarse para reducir los efectos negativos de los taninos en bebidas, alimentos, alimentos para animales y efluentes de curtiduría, para la producción de ácido gálico a partir de materiales ricos en taninos, la elucidación de la estructura de los taninos y la síntesis de ésteres de ácido gálico en medios no acuosos.

No se han identificado ensayos clínicos en humanos que establezcan dosis orales terapéuticas de la enzima tanasa purificada como suplemento dietético en la literatura revisada por pares consultada para este artículo. Los datos de dosificación en esta sección reflejan únicamente lo reportado en los estudios de nivel de proceso y en los estudios en animales citados.

Consideraciones de Seguridad e Interacciones

Evaluación Regulatoria de Seguridad (EFSA)

La enzima alimentaria tanasa (tanino acilhidrolasa; EC 3.1.1.20) producida con la cepa no modificada genéticamente de Aspergillus sp. TAN 206 por Shin Nihon Chemical Co., Ltd. ha sido objeto de una evaluación formal de seguridad por parte de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA).

Las pruebas de genotoxicidad no indicaron ninguna 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 (NOAEL) de 770 mg de SOT/kg de peso corporal por día —la dosis más alta probada—, lo que, al compararse con la exposición dietética estimada, resultó en un margen de exposición de al menos 2484.

Se realizó una búsqueda de homología de la secuencia de aminoácidos de la tanasa con alérgenos conocidos y no se encontró ninguna coincidencia. El Panel consideró que no se puede excluir un riesgo de reacciones alérgicas ante la exposición dietética a la enzima alimentaria, pero que la probabilidad es baja. Con base en los datos proporcionados, el Panel concluye que esta enzima alimentaria no genera preocupaciones de seguridad en las condiciones de uso previstas.

No se han publicado informes sobre reacciones de sensibilización oral o respiratoria a la tanasa evaluada. No se han reportado en la literatura reacciones alérgicas ante la exposición dietética a ninguna tanasa.

Efectos Dependientes de la Dosis sobre el Metabolismo Intestinal de los Taninos

Un matiz de seguridad y farmacodinámica significativo surge de la investigación sobre bacterias intestinales que contienen tanasa y la EII: una dosis protectora de ácido gálico (producida mediante la actividad de la tanasa) promovió la secreción de moco colónico para suprimir la infección bacteriana y mejoró el daño epitelial inducido por DSS al inhibir la señalización de p53, mientras que una dosis tóxica de ácido gálico causó directamente daño epitelial al promover la detención del ciclo celular. Esta respuesta dosis-dependiente bifurcada indica que los metabolitos derivados de la actividad de la tanasa no son incondicionalmente beneficiosos y que el contexto de la dosis importa sustancialmente.

Estatus GRAS y Seguridad de los Microorganismos

La utilización de microbios y sus enzimas derivadas como suplementos alimentarios sigue siendo una preocupación de seguridad. Mientras que la fitasa se empleó originalmente para mejorar la absorción de fosfato en animales de granja, estudios recientes han explicado su potencial para abordar la nutrición humana al mejorar la biodisponibilidad de minerales e iones esenciales. Por lo tanto, se están dirigiendo esfuerzos considerables a identificar cepas productoras de enzimas que sean seguras para el consumo humano. Esto resalta la necesidad de intervenciones seguras basadas en alimentos. La investigación mundial actual se centra en identificar microbios de la categoría "Generalmente Reconocidos como Seguros" (GRAS) capaces de producir fitasa y tanasa para garantizar su seguridad en aplicaciones humanas.

Interacciones con Compuestos Dietéticos

La tanasa modifica directamente la composición química de los alimentos ricos en taninos y, por lo tanto, tiene el potencial de alterar la biodisponibilidad de nutrientes y fitoquímicos coingeridos. Las cepas de Lactobacillus plantarum productoras de tanasa, capaces de hidrolizar el EGCG y otros ésteres galoilo de catequina complejados con proteínas dietéticas, liberan catequinas no esterificadas con galato y ácido gálico. Esta actividad cambia la forma en que los polifenoles del té circulan e interactúan en el entorno gastrointestinal, lo que tiene implicaciones sobre cómo los suplementos ricos en taninos y la tanasa podrían interactuar cuando se administran conjuntamente.

El ácido gálico, el principal producto de la actividad de la tanasa, sirve como precursor para la fabricación industrial del galato de propilo (un conservante alimentario) y del medicamento antimicrobiano trimetoprim. La relación estructural entre el ácido gálico y el trimetoprim implica que una producción elevada de ácido gálico mediada por tanasa en el intestino tiene implicaciones teóricas para interacciones con el metabolismo de fármacos antimicrobianos, aunque no se han identificado estudios clínicos de interacción.

Vacíos de Evidencia y Limitaciones de la Investigación

Los estudios microbiológicos sugieren que la tanasa puede desempeñar un papel en la salud intestinal al facilitar la descomposición de los taninos dietéticos, aunque los ensayos clínicos en humanos son limitados. Todavía se necesitan estudios en humanos a gran escala y bien controlados para validar plenamente las afirmaciones de salud asociadas con la tanasa en productos nutricionales.

La tanasa tiene un gran potencial de aplicación, pero en la práctica, debido a su baja expresión, alto costo y una purificación y recuperación complejas, estos factores restringen seriamente la amplia aplicación y el desarrollo industrial de la tanasa.

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