Estudio de las interacciones tirosinasa-sustrato en presencia de nanomateriales

Abstract

[ES] La apariencia de un alimento es el primer factor que condiciona al consumidor a la hora de escoger un producto. El oscurecimiento en frutas y verduras cortadas se debe fundamentalmente al pardeamiento enzimático, el cual se produce por la acción de la enzima polifenol oxidasa (PPO). En el marco del presente estudio se ha profundizado en el potencial de un material mesoporoso de sílice, sin funcionalizar (UVM-7) y funcionalizado con tioles (UVM-7-SH), para la inhibición de la tirosinasa, tanto en sistemas modelo como en zumos de manzana. En el presente trabajo se presentan los resultados de caracterización del material, los resultados de los ensayos de cinética enzimática de la tirosinasa frente a distintos sustratos y condiciones de pH en sistemas modelo, y finalmente, los resultados de las pruebas de aplicación en zumos de manzana. Los resultados confirman que en presencia de material UVM-7-SH la actividad enzimática se reduce notablemente hasta valores similares a los obtenidos mediante procesos de acidificación. Por otro lado se observa que la actividad enzimática residual depende la cantidad de material presente en el medio, y se ha estimado que el ratio material:enzima capaz de inhibir a la enzima por completo en los sistemas modelo es de 3 mg por 93,75U. En cuanto a los sistemas reales, se observó que el material UVM- 7-SH consigue inhibir por completo el pardeamiento enzimático en zumos de manzana (cv. Granny Smith y cv. Golden Delicious).

[EN] Food appearance is the first factor consumers consider when choosing a product. Darkening in cut fruits and vegetables is mainly due to enzymatic browning, produced by the action of PPO. This research study the potential of the silica material UVM-7 and its equivalent functionalized with thiol groups (UVM-7-SH), to inhibit the tyrosinase both in model system and apple juice. This paper shows the results of material characterization, the results of enzyme kinetic assays with different substrates, and finally, the results of the test on apple juices. Results confirm that in presence of the silica material UVM-7-SH, enzymatic activity is notably reduced until it reaches similar values to the ones obtained by acidification processes. Furthermore, it is observed that the residual enzyme activity depends on the amount of material present in the medium, and it has been estimated that the material-enzyme ratio capable of completely inhibit the enzyme in model systems is 3mg per 93,75U. Regarding real systems, it was observed that UVM-7-SH material completely inhibits enzymatic browning in apple juices (cv. Granny Smith y cv. Golden Delicious).

[CA] L'aparença d'un aliment és el primer factor que condiciona al consumidor a l'hora d'escollir un producte. L’enfosquiment en fruites i verdures tallades es deu a l'enfosquiment enzimàtic, el qual es produeix per l'acció del enzim polifenol oxidasa (PPO). Al marc del present estudi s'ha aprofundit en la potencial d’un material mesoporós de sílice, sense funcionalizar (UVM-7) i funcionalitzats amb tiols (UVM-7-SM), per a la inhibició de la tirosinasa, tant en sistemes model com en sucs de poma. En el present treball es presenten els resultats de la caracterització del material, els resultats dels assajos de cinètica enzimàtica de la tirosinasa enfront de diferents substrats i diferents condicions de pH en sistemes model, i finalment, els resultats de les proves d’aplicació en sucs de poma. Els resultats confirmen que en presencia de material UVM-7-SH l'activitat enzimàtica es redueix notablement fins a valors similars als obtinguts mitjançant processos d’acidificació. Per altra banda, s'observa que l’activitat enzimàtica residual depèn de la quantitat de material present en el medi, i s’ha estimat que el ràtio material: enzim capaç d’inhibir a l’enzim completament en els sistemes model és de 3mg per 93,75U. Respecte als sistemes reals, es va observar que el material UVM-7-SH aconsegueix inhibir per complet l'enfosquiment enzimàtic en sucs de poma (cv. Granny Smith y cv. Golden Delicious).