quimosina

Otros Nombres

calf chymosinchymosin Achymosin BEC 3.4.23.4EC 3.4.4.3milk-clotting enzymepre-prochymosinpreprorenninprochymosinrennetrennin

Sinopsis

Quimosina (Renina): una referencia integral

1. Identidad y caracterización química

1.1 Nomenclatura y clasificación

El nombre aceptado por la IUBMB (Unión Internacional de Bioquímica y Biología Molecular) para la enzima es quimosina. Su nombre sistemático es proteasa aspártica, también se la conoce comúnmente por el nombre alternativo renina, y está clasificada dentro de la nomenclatura enzimática de la IUBMB como EC 3.4.23.4, con número CAS 9001-98-3. La quimosina es una proteasa presente en el cuajo y es una endopeptidasa aspártica perteneciente a la familia A1 de MEROPS.

Las enzimas proteolíticas pueden clasificarse según su actividad catalítica en uno de cuatro grupos: proteinasas serínicas, cisteínicas, metaloproteinasas y aspárticas. La quimosina (renina; EC 3.4.23.4) es una proteinasa aspártica gástrica neonatal de importancia comercial en la elaboración de quesos. Pertenece a la familia de las proteinasas aspárticas, ampliamente distribuida en muchos organismos y tejidos, con diversas propiedades fisiológicas y funcionales.

1.2 Estructura de la proteína

Estructuralmente, la quimosina consiste en una cadena polipeptídica única de 323 aminoácidos, que se pliega en una estructura dominada por láminas β, típica de las peptidasas aspárticas, con dos residuos de ácido aspártico en el sitio activo que facilitan la catálisis a un pH óptimo de 4.5–5.0 y una temperatura de alrededor de 40–50 °C. La quimosina es bilobular, con Asp 32 y Asp 215 actuando como residuos catalíticos.

La estructura secundaria de las proteasas de ácido aspártico, a la cual pertenece la quimosina, es predominantemente una cadena β con varias hélices α cortas. El sitio activo de las proteinasas aspárticas está altamente conservado y consiste en residuos Asp-Thr-Gly de cada dominio.

1.3 Variantes genéticas

Las preparaciones comerciales de cuajo de becerro contienen dos formas de quimosina, A y B, generalmente en una proporción de aproximadamente 40% de A y 60% de B. Se ha demostrado que las quimosinas A y B difieren en solo un aminoácido de la cadena polipeptídica; la primera tiene un residuo de ácido aspártico en la posición 286, mientras que la segunda tiene un residuo de glicina en la misma posición. La quimosina A y la quimosina B tienen valores óptimos de pH de 4.2 y 3.8, respectivamente, y ambas actúan iniciando la coagulación de la leche al escindir la κ-caseína entre Phe 105 y Met 106. La quimosina A supera ligeramente a la quimosina B en actividad proteolítica, mientras que la quimosina B es más estable a bajo pH (por debajo de 3.5) que la quimosina A.

La quimosina natural puede consistir en hasta seis especies moleculares, correspondientes a las variantes genéticas A y B, cada una de las cuales es una mezcla de tres formas que difieren en el extremo N-terminal, siendo una tres residuos más larga y las otras dos residuos más cortas que la quimosina madura.

1.4 Fuente biológica natural

La quimosina se sintetiza naturalmente como un precursor inactivo, la proquimosina, por las células principales en el abomaso (cuarto compartimento del estómago) de rumiantes neonatales como terneros, corderos y cabritos, donde ayuda a cuajar la leche para facilitar una digestión prolongada en el ambiente gástrico ácido. La quimosina se produce, junto con el pepsinógeno, por células adelomorfas (o zimogénicas) a nivel de las glándulas gástricas de la mucosa estomacal. La producción de esta enzima es mayor durante el período neonatal.

La quimosina cumple una función importante en el sistema digestivo de algunos mamíferos muy jóvenes, especialmente los rumiantes como las vacas, cuajando la leche para darle mayor probabilidad de ser digerida. Las crías humanas no producen quimosina y utilizan enzimas diferentes para descomponer las proteínas de la leche.

La disponibilidad de la quimosina —y, en última instancia, su precio— depende de la demanda de carne de ternera, ya que la producción de quimosina disminuye, y la de pepsina aumenta, a medida que el animal madura y es destetado.

1.5 Formas comerciales y preparadas

La quimosina está disponible comercialmente en tres categorías principales:

Cuajo animal (tradicional): La quimosina, comúnmente conocida como renina, es la principal enzima coagulante de la leche presente en el cuajo. El cuajo, que tiene una larga y extensa historia de uso seguro en la elaboración de quesos y otros productos lácteos, se prepara comercialmente mediante extracción acuosa del cuarto estómago seco de terneros no destetados. En el cuajo de ternero, entre el 5% y el 20% de la actividad coagulante de la leche se debe a la pepsina bovina, siendo la cantidad de pepsina en el cuajo función de la edad, el destete y la alimentación de los terneros cuyos estómagos se procesan durante su preparación.
Quimosina producida por fermentación (FPC): Actualmente, la mayor parte de la quimosina comercial utilizada en la producción de queso se produce de forma recombinante en Escherichia coli, Aspergillus niger var. awamori y Kluyveromyces lactis. Más del 90% del cuajo utilizado se produce por fermentación, y tiene además la ventaja adicional de ser kosher y halal.
Cuajo microbiano (coagulantes no quimosínicos): Los científicos descubrieron que ciertos hongos —Rhizomucor miehei y Rhizomucor pusillus— producen naturalmente enzimas similares a la quimosina, capaces de coagular la leche. Estas son distintas de la quimosina propiamente dicha y no se analizan más a fondo aquí.

Las preparaciones de cuajo que contienen quimosina se venden tanto en forma de tabletas sólidas como en forma líquida. El extracto acuoso del estómago de ternero contiene un precursor de la quimosina, la proquimosina, que posteriormente se convierte en quimosina enzimáticamente activa.

2. Uso tradicional e histórico

2.1 Orígenes antiguos

El uso del cuajo —la fuente natural de quimosina proveniente de los estómagos de rumiantes jóvenes— en la producción de queso tiene orígenes antiguos, y la evidencia arqueológica inequívoca más temprana proviene de sitios neolíticos en Polonia que datan de alrededor del 5500 a. C. Los tamices de cerámica que contienen residuos lipídicos de grasas lácteas, analizados mediante análisis de residuos orgánicos, indican que los primeros europeos procesaban la leche para convertirla en queso usando coagulantes como el cuajo para separar el cuajo de la leche del suero.

Esta práctica probablemente surgió accidentalmente cuando la leche se transportaba en estómagos de animales, lo que provocaba la coagulación, y se extendió por Europa y el Cercano Oriente con la domesticación de ovejas y cabras alrededor del 8000 a. C. El paso hacia el queso probablemente fue accidental: la leche almacenada en bolsas hechas de estómagos de animales habría estado expuesta al cuajo natural (la enzima quimosina producida en el revestimiento estomacal), lo que provocaba la coagulación espontánea en cuajada y suero.

2.2 Civilizaciones antiguas del Cercano Oriente y el Mediterráneo

Cuenta la leyenda que el primer uso del cuajo puede rastrearse hasta un viajero que transportaba leche dentro de un recipiente hecho a partir de un estómago seco de ternero o cordero. Durante el trayecto, la renina del estómago transformó la leche líquida en cuajada y suero, un proceso que convirtió al queso en un alimento rico en nutrientes que se transportaba bien y podía conservarse durante años. Una explicación más plausible sobre el origen de la elaboración de queso con cuajo es que los pastores neolíticos habrían sido bien conscientes de que los estómagos de cabritos, corderos y terneros, sacrificados o muertos de forma natural, poseían propiedades coagulantes.

2.3 Preparación premoderna y tradicional

Tradicionalmente, los queseros obtenían el cuajo de carniceros locales en forma de "vells" (abomasos que se limpiaban, inflaban y secaban). La producción tradicional de cuajo animal consistía en cortar el estómago seco y limpio de terneros jóvenes en pequeños trozos, colocándolos en agua salada o suero con un poco de vinagre para reducir el pH. Después de una noche o de varios días, la solución se filtraba, y el cuajo crudo —el resultado de la filtración— se usaba para coagular la leche. Aproximadamente un gramo de la solución puede coagular entre 2 y 4 litros de leche. Este método de producción de cuajo todavía es utilizado por varios queseros en Austria, Francia, Grecia, Rumania, Suiza y el Reino Unido.

El uso de la quimosina en la elaboración de queso se conoce desde la antigüedad. Antes del siglo XX, los queseros tradicionales quizás no comprendían la química detrás del funcionamiento de los métodos de coagulación, pero, aun así, aplicaban siglos de sabiduría acumulada y conocimiento práctico.

2.4 Aislamiento científico y la transición hacia la producción recombinante

El interés científico por aislar y caracterizar la quimosina se intensificó en los siglos XIX y XX. En épocas anteriores, la quimosina se extraía de estómagos secos de ternero para este fin, pero la industria quesera se expandió más allá de la disponibilidad de estómagos de ternero, que debían provenir de animales jóvenes.

Para la década de 1970, la demanda de queso había superado la oferta de cuajo animal. En la década de 1980, los científicos aislaron el gen de la quimosina de ternero y lo insertaron en microorganismos, como ciertas bacterias, levaduras o hongos. Estos microorganismos genéticamente modificados (OGM) se fermentan luego en grandes tanques para producir la enzima quimosina. Una de las primeras enzimas industriales obtenidas mediante tecnologías de ingeniería genética fue la quimosina bovina recombinante, considerada durante mucho tiempo el estándar de las enzimas coagulantes de la leche en la elaboración de quesos.

La aprobación de la quimosina recombinante por parte de la FDA fue particularmente significativa, ya que marcó la primera vez que se autorizó un producto genéticamente modificado para el consumo humano. En 1990, en una decisión que estableció precedente, la FDA aprobó el uso de FPC en alimentos.

3. Componentes clave y compuestos activos

3.1 Sitio activo enzimático principal

La quimosina hidroliza específicamente el enlace Phe105-Met106 en la proteína κ-caseína de la leche, desestabilizando las micelas de caseína e iniciando el proceso de coagulación esencial para la producción de queso. La proteinasa aspártica quimosina exhibe una red local de puentes de hidrógeno que involucra a los aspartatos del sitio activo y a los residuos circundantes, lo cual puede influir en la velocidad y el pH óptimo de escisión del sustrato. La quimosina bovina se sintetiza in vivo como preproquimosina y se secreta como proquimosina, que se activa autocatalíticamente a quimosina.

Las interacciones de carga entre las histidinas de la kappa-caseína y los glutamatos y aspartatos de la quimosina inician la unión de la enzima al sustrato. Cuando la quimosina no está unida al sustrato, una horquilla beta —a veces llamada "la solapa" (the flap)— puede formar puentes de hidrógeno con el sitio activo, cubriéndolo e impidiendo una mayor unión del sustrato.

3.2 Formas precursoras: preproquimosina y proquimosina

La quimosina se produce intracelularmente como preproquimosina. La preproquimosina se acorta en 16 aminoácidos durante la secreción y aparece en el estómago como proquimosina, la cual, a su vez, se activa a quimosina mediante la escisión de 42 aminoácidos adicionales. La activación de la quimosina ocurre a pH bajo (3.0–3.5) y se acompaña de la eliminación de un propéptido de 42 aminoácidos, dando como resultado la quimosina activa.

En el ambiente ácido del estómago, la quimosina se activa mediante la ruptura de las interacciones electrostáticas entre este prosegmento y el sitio activo, seguida de la eliminación proteolítica del prosegmento de quimosina de 42 aminoácidos. La proquimosina es una forma sustancialmente inactiva de la enzima que se activa en condiciones ácidas hacia la quimosina activa mediante la eliminación autocatalítica del profragmento.

3.3 Variantes de especies y propiedades comparativas

Los investigadores han obtenido y estudiado quimosinas recombinantes de oveja (Ovis aries), cabra (Capra hircus), búfalo de agua (Bubalus arnee bubalis) y camello (Camelus dromedarius).

La quimosina de camello ha recibido especial atención investigativa. A pesar de tener un 85% de identidad de secuencia con la quimosina bovina, la quimosina de camello muestra una actividad coagulante de la leche 70% mayor que la de la quimosina bovina hacia la leche bovina. La quimosina de camello exhibe una actividad coagulante 70% mayor para la leche bovina y solo el 20% de la actividad proteásica inespecífica de la quimosina bovina. Esto resulta en una relación entre actividad coagulante y actividad proteolítica general siete veces mayor. La enzima también es más termoestable que la quimosina bovina.

La leche de vaca se utiliza generalmente para investigar la actividad coagulante de la leche, pero se han producido adaptaciones mutuas entre la quimosina y la caseína para cada especie en particular. La quimosina porcina es entre 6 y 8 veces más activa contra la leche de cerda que contra la leche de vaca; a la inversa, la quimosina de ternero coagula la leche de cerda con solo la mitad de su actividad frente a la leche de vaca.

4. Mecanismo de acción

4.1 Proteólisis primaria: escisión de la κ-caseína

Para entender cómo la quimosina coagula la leche, es necesario conocer las proteínas de la leche. La mayor parte de la proteína de la leche es caseína, y existen cuatro tipos principales de moléculas de caseína: alfa-s1, alfa-s2, beta y kappa. Las caseínas alfa y beta son proteínas hidrofóbicas que precipitan fácilmente con el calcio; la concentración normal de calcio en la leche supera con creces la necesaria para precipitar estas proteínas.

La caseína kappa es una molécula claramente diferente: no es precipitable por el calcio. A medida que las caseínas se secretan, se autoasocian formando agregados llamados micelas, en las cuales las caseínas alfa y beta se mantienen sin precipitar gracias a sus interacciones con la caseína kappa. En esencia, la caseína kappa mantiene normalmente soluble a la mayor parte de la proteína de la leche y evita que coagule espontáneamente.

La quimosina escinde proteolíticamente e inactiva la caseína kappa, convirtiéndola en para-kappa-caseína y una proteína más pequeña llamada macropéptido. La para-kappa-caseína no tiene la capacidad de estabilizar la estructura micelar, y las caseínas insolubles en calcio precipitan, formando la cuajada.

4.2 Coagulación en dos fases

La coagulación enzimática de la leche es un proceso de dos fases: una primera fase en la que una enzima proteolítica —quimosina o pepsina— ataca a la κ-caseína, dando lugar a un estado metaestable de la estructura de la micela de caseína, y una segunda fase en la que la leche posteriormente coagula y forma un coágulo.

Cuando se rompe el enlace específico entre los grupos hidrofóbicos (paracaseína) e hidrofílicos (glicopéptido ácido) de la caseína, los grupos hidrofóbicos se unen y forman una red tridimensional que atrapa la fase acuosa de la leche.

4.3 Papel en la digestión

El papel de la quimosina en la digestión es cuajar o coagular la leche en el estómago, un proceso de considerable importancia en el animal muy joven. Si la leche no se coagulara, fluiría rápidamente a través del estómago y perdería la oportunidad de la digestión inicial de sus proteínas. La quimosina convierte eficientemente la leche líquida en un semisólido similar al requesón, permitiendo que se retenga durante períodos más largos en el estómago.

4.4 Papel en la maduración del queso

En la mayoría de los quesos, la quimosina es responsable de la proteólisis "primaria", que conduce a la liberación de péptidos que luego son utilizados por las bacterias del ácido láctico para la proteólisis "secundaria" y la formación de sabor durante la maduración. La quimosina hidroliza la αS1-CN en varios sitios durante las primeras etapas de la maduración. En estudios sobre la maduración del queso Cheddar, menos del 15% de la αS1-CN original permaneció intacta después de 90 días. Debido a su baja actividad de agua, la β-CN es muy resistente a la hidrólisis por parte de la quimosina, pero alrededor del 50% se degrada durante la maduración del queso Cheddar tras 270 días.

5. Evidencia científica por área de aplicación

5.1 Elaboración de quesos y tecnología alimentaria industrial

Fortaleza de la evidencia: literatura científica extensa y bien establecida.

Basta con una parte de enzima por cada 15,000 partes de leche para lograr la coagulación. Esta potencia excepcionalmente alta está bien documentada tanto en la industria como en la literatura bioquímica revisada por pares. Aunque varias enzimas proteolíticas pueden coagular la leche, los mejores quesos se han producido a partir de leche coagulada con preparaciones ricas en quimosina. La superioridad de la quimosina para la elaboración de quesos probablemente esté relacionada con la forma altamente específica en que ataca a su sustrato, la kappa-caseína.

5.2 Quimosina de camello en la producción de queso Cheddar

Fortaleza de la evidencia: estudios comparativos revisados por pares; moderadamente sólida para resultados industriales de elaboración de quesos.

Se compararon las propiedades de la quimosina de camello producida por fermentación con las de la quimosina de ternero; la quimosina de camello tiene una actividad coagulante por mol un 70% mayor sobre la leche bovina que la quimosina de ternero, pero solo el 20% de su actividad proteolítica general, y por lo tanto presenta una relación entre actividad coagulante y actividad proteolítica general 7 veces mayor. Un estudio publicado en el International Dairy Journal (2009) comparó específicamente estos dos coagulantes en la producción de queso Cheddar. Los resultados mostraron que al agregar un 30% menos de IMCU/mL de quimosina de camello en comparación con la quimosina de ternero se obtenía un coágulo con la misma fuerza de gel en el tiempo de corte deseado (45 min). No hubo diferencias significativas (p > 0.05) en la composición y el pH entre los quesos de 60 días de edad. Los resultados de este estudio sugieren que la quimosina de camello parece ser adecuada para elaborar queso Cheddar con niveles más bajos de proteólisis pero con buen sabor.

Un estudio estructural publicado en Acta Crystallographica Section D (2013, PubMed PMID 23633601) examinó las estructuras cristalinas de ambas enzimas. A pesar de tener un 85% de identidad de secuencia, la quimosina de camello muestra una actividad coagulante de la leche 70% mayor que la quimosina bovina hacia la leche bovina. La quimosina bovina y la de camello son peptidasas aspárticas utilizadas industrialmente en la producción de queso. Escinden el enlace Phe105-Met106 de la proteína de la leche κ-caseína, liberando su extremo C-terminal predominantemente cargado negativamente, lo que conduce a la separación de la leche en cuajada y suero.

5.3 Aplicación al queso de leche de camella

Fortaleza de la evidencia: preliminar; estudios experimentales a pequeña escala, sin ensayos clínicos de gran tamaño.

La dificultad para producir quesos de alta calidad a partir de leche de camella se atribuye al mayor tamaño de la micela de caseína, al largo tiempo de coagulación, a la baja cantidad de κ-caseína y al tamaño reducido de los glóbulos de grasa en comparación con la leche bovina. La producción de queso a partir de leche de camella ha sido un desafío debido a la falta de coagulantes que puedan escindir específicamente la κ-caseína de la leche de camella. Una mezcla de Withania coagulans y quimosina de camello produjo quesos de leche de camella y de vaca de mejor calidad que la quimosina sola. Una concentración enzimática correspondiente a 36 µg/L de leche de W. coagulans más 50 IMCU/L de quimosina de camello, un tiempo de retención de 4 horas y una temperatura de incubación de 60 °C proporcionaron la dureza textural óptima tanto para quesos de leche de camella como de leche de vaca.

5.4 Aplicaciones farmacéuticas y de suplementos dietéticos: trastornos gastrointestinales

Fortaleza de la evidencia: solo en etapa de patente y con fundamento mecanicista; no se identificaron ensayos clínicos publicados.

Más allá de su papel establecido en el procesamiento lácteo, se ha explorado la quimosina para aplicaciones médicas, particularmente en el abordaje de trastornos gastrointestinales asociados con una digestión deficiente de la leche. Una patente de 2009 describe el uso de suplementos orales de quimosina para prevenir y tratar afecciones como los cólicos infantiles, la acidez estomacal, el reflujo gastroesofágico (RGE) y la enfermedad por reflujo gastroesofágico (ERGE), al facilitar la hidrólisis de las caseínas en ambientes de baja acidez, lo cual resulta beneficioso para lactantes con sistemas digestivos en desarrollo.

La patente está dirigida a tratamientos médicos o dietéticos que consisten en la administración de un zimógeno como la quimosina u otras reninas, con variantes dirigidas a tratar cólicos infantiles, acidez estomacal, RGE, ERGE, síndrome del intestino irritable y dolor abdominal recurrente. La invención también está orientada a mejorar la absorción de calcio de la leche en pacientes con osteoporosis.

Las opciones de tratamiento para el cólico neonatal son limitadas, y las del reflujo gastroesofágico resultan, en un número significativo de pacientes, a menudo decepcionantes. La patente afirma que la leche con quimosina añadida representa una alternativa de tratamiento importante sin efectos secundarios significativos.

Es fundamental señalar que estas afirmaciones provienen de documentación de patentes, no de ensayos clínicos en humanos revisados por pares. No se identificaron ensayos controlados aleatorizados ni revisiones sistemáticas que evaluaran la quimosina como suplemento dietético oral para estas indicaciones gastrointestinales en la literatura científica publicada. Por lo tanto, la evidencia de estas aplicaciones terapéuticas debe considerarse especulativa y no verificada hasta que se realicen y publiquen ensayos clínicos.

5.5 La quimosina como herramienta de investigación y modelo farmacéutico

Fortaleza de la evidencia: bien establecida en la investigación bioquímica; relevancia farmacéutica indirecta.

En la investigación farmacéutica, la quimosina sirve como modelo estructural para el diseño de inhibidores de proteasas aspárticas debido a su homología con enzimas de relevancia terapéutica. La familia más amplia de proteasas aspárticas incluye la proteasa del VIH-1, la renina y la beta-secretasa (BACE1), todas ellas dianas farmacológicas validadas, y la estructura cristalina bien caracterizada de la quimosina proporciona una plantilla para la investigación en diseño de inhibidores.

6. Sistemas corporales y áreas de salud asociadas con la quimosina

6.1 Sistema gastrointestinal (papel fisiológico en rumiantes jóvenes)

La quimosina es producida por los animales rumiantes recién nacidos en el revestimiento del abomaso para cuajar la leche que ingieren, permitiendo una mayor permanencia en el intestino y una mejor absorción. Este papel fisiológico está bien establecido. La quimosina es similar a la pepsina en cuanto a que es más activa en ambientes ácidos, lo cual tiene sentido considerando su función en el estómago neonatal.

6.2 Bioquímica proteolítica y digestiva

La quimosina también exhibe una actividad proteolítica significativamente menor que la de la pepsina. Estas dos actividades —coagulación específica de la leche y proteólisis general limitada— permiten el uso de la quimosina como enzima coagulante clave en la elaboración de quesos.

6.3 Posibles aplicaciones en la salud gastrointestinal humana

El enfoque propuesto para la suplementación oral con quimosina aprovecha la especificidad de la quimosina para la escisión de la κ-caseína, con el fin de imitar la proteólisis gástrica natural, lo cual podría ayudar en casos de hipoclorhidria en los que la producción de ácido estomacal es insuficiente para una descomposición eficaz de las proteínas. Como se señaló en la Sección 5.4, esto permanece en la etapa de patente/hipótesis y no ha sido corroborado por ensayos clínicos en la literatura publicada.

7. Formas de dosificación y dosis reportadas

7.1 Procesamiento industrial de alimentos

En una investigación publicada sobre queso Cheddar, la quimosina de camello se añadió a la leche para queso a un nivel de 0.04 IMCU/mL de leche (aproximadamente 3.5 mL por 100 L de leche), y la quimosina de ternero se utilizó a 0.06 IMCU/mL de leche (30 mL por 100 L de leche), eligiéndose ambas para lograr la misma fuerza de la cuajada.

En otro estudio comparativo sobre queso Mozzarella, tanto la quimosina bovina como la de camello se utilizaron en 2 niveles: 0.05 y 0.037 unidades internacionales de coagulación de la leche (IMCU)/mL.

En la investigación sobre queso de leche de camella, una concentración enzimática de 50 IMCU/L de quimosina de camello combinada con una temperatura de incubación de 60 °C proporcionó la dureza textural óptima tanto para quesos de leche de camella como de leche de vaca.

7.2 Dosis propuestas para suplementos orales

En el marco de la patente para la suplementación oral, se puede administrar a los lactantes varias gotas de una composición que contiene quimosina antes de cada toma, ya sea que se alimenten con biberón o con lactancia materna. La composición que contiene quimosina también puede incorporarse a un producto alimentario, como leche para beber o fórmula infantil. No existen dosis específicas en mg/kg o en unidades establecidas en la literatura revisada por pares para la suplementación oral en humanos, ya que no se han completado ni publicado ensayos clínicos.

7.3 Estimaciones de exposición dietética según la EFSA

En el contexto de la evaluación reglamentaria europea de seguridad de la quimosina como enzima alimentaria en productos lácteos, se estimó que la exposición dietética alcanza hasta 0.73 mg de sólidos orgánicos totales (TOS)/kg de peso corporal por día en las poblaciones europeas. Estas cifras reflejan la exposición de fondo proveniente de productos lácteos procesados con quimosina, no una suplementación intencional.

8. Consideraciones de seguridad y estatus regulatorio

8.1 Aprobaciones regulatorias

La quimosina derivada de la fermentación fue el primer ingrediente alimentario producido a partir de un microorganismo genéticamente modificado en ser aprobado para uso en alimentos por la FDA, y actualmente está incluido en el 21 CFR 184.1685. Las autoridades regulatorias de Australia/Nueva Zelanda, Francia, la UE, Canadá y el JECFA han determinado, en todos los casos, que diversas quimosinas derivadas de la fermentación son seguras y aceptables para su uso en el procesamiento de alimentos.

Los organismos reguladores aprobaron este enfoque sobre la base de que la enzima final es químicamente idéntica a la quimosina natural y no contiene material genéticamente modificado viable. En Estados Unidos, la FDA otorgó a la FPC el estatus de generalmente reconocida como segura (GRAS) tras revisar datos composicionales y estudios toxicológicos limitados, incluido un ensayo de alimentación en ratas de 90 días.

8.2 Evaluaciones toxicológicas de la EFSA

La Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) ha realizado múltiples evaluaciones de seguridad revisadas por pares de diferentes quimosinas producidas por fermentación. Para la quimosina de Kluyveromyces lactis genéticamente modificada: las modificaciones genéticas no generan preocupaciones de seguridad. La enzima alimentaria está libre de células viables del organismo de producción y de su ADN recombinante. Las pruebas de genotoxicidad no plantearon preocupaciones 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 1,000 mg de TOS/kg de peso corporal por día, la dosis más alta evaluada, que, al compararse con la exposición dietética estimada, arroja un margen de exposición de al menos 1,300.

Para la quimosina de Trichoderma reesei genéticamente modificado (EFSA, 2025): las pruebas de genotoxicidad no indicaron preocupaciones 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 NOAEL de 1,000 mg de TOS/kg de peso corporal por día, la dosis más alta evaluada, que, al compararse con la exposición dietética estimada, arroja un margen de exposición de al menos 76,923.

Sobre la base de los datos proporcionados, el Panel de la EFSA concluyó que esta enzima alimentaria no genera preocupaciones de seguridad bajo las condiciones de uso previstas.

8.3 Alergenicidad

Una búsqueda de homología de la secuencia de aminoácidos de la quimosina con alérgenos conocidos identificó coincidencias con cinco alérgenos respiratorios y un alérgeno inyectable. El Panel consideró que no puede excluirse el riesgo de reacciones alérgicas ante la exposición dietética a esta enzima alimentaria.

El Panel consideró que, bajo las condiciones de uso previstas, el riesgo de reacciones de sensibilización y elicitación alérgica por exposición dietética, aunque poco probable, no puede excluirse, particularmente en individuos sensibilizados a los alérgenos del polen de cedro.

Con respecto a las personas alérgicas a la leche que consumen queso procesado con quimosina: la κ-CN es escindida por la quimosina durante la etapa primaria de la elaboración del queso en el enlace peptídico F105-M106. El fragmento C-terminal 106–169 —conocido como glicopéptido porque retiene todos los glúcidos originalmente presentes en la κ-CN— se libera y se pierde en el suero. Por lo tanto, el queso carece de cualquier componente mayoritario glicosilado. No obstante, la leche de vaca es un alimento alergénico común, y el queso derivado de leche de vaca conserva un nivel apreciable de alergenicidad.

8.4 Historial de evaluación de la OMS/JECFA

Los aspectos de salud del cuajo como ingrediente alimentario fueron revisados y evaluados en la decimoquinta reunión del Comité Mixto FAO/OMS de Expertos en Aditivos Alimentarios en 1972. Evaluaciones posteriores del JECFA han revisado las quimosinas producidas mediante ingeniería genética en múltiples organismos huésped microbianos, hallando de manera constante que las preparaciones son seguras para su uso como auxiliares tecnológicos en el procesamiento de alimentos.

8.5 Ausencia de ADN recombinante viable en el producto final

Las modificaciones genéticas del organismo de producción no generan preocupaciones de seguridad. La enzima alimentaria está libre de células viables del organismo de producción y de su ADN recombinante. Está destinada a ser utilizada en el procesamiento de leche para la producción de queso y para la producción de productos lácteos fermentados.

8.6 Interacción con las proteínas de la leche durante la maduración: implicaciones para la alergenicidad

Durante la maduración del queso, las proteínas de la leche son degradadas por la quimosina y por proteasas derivadas de la leche y de origen bacteriano. Los métodos comerciales de detección de alérgenos no están validados para la detección de residuos en productos fermentados o hidrolizados. Esto genera una consideración práctica en el manejo de alérgenos alimentarios, ya que los kits de detección estándar basados en ELISA pueden subestimar la proteína alergénica residual en quesos extensamente madurados en los que la quimosina ha llevado a cabo una proteólisis prolongada.

Referencias

Condiciones de Salud

Condiciones de salud que quimosina puede ayudar a apoyar.

No hay condiciones disponibles.

Sistemas Corporales

Sistemas corporales que quimosina puede ayudar a apoyar.

No hay sistemas corporales disponibles.