IngredientesLa pullulanasa es una enzima desramificadora del almidón con actividad pululano 6-glucano-hidrolasa, clasificada como EC 3.2.1.41, que cataliza la hidrólisis de los enlaces glucosídicos α-1,6 en el pululano, liberando maltotriosa con extremos reductores de carbohidratos. Su nombre sistemático es pululano 6-α-glucanohidrolasa, y también se la conoce comúnmente como enzima desramificadora, dextrinasa límite y enzima R (en contextos de biología vegetal). Según sus secuencias peptídicas y especificidades de sustrato, las enzimas desramificadoras pueden clasificarse en dos tipos principales: isoamilasa (EC 3.2.1.68, ISA) y pullulanasa (PUL, dextrinasa límite, enzima R, EC 3.2.1.41).
Según las diferencias en la estructura proteica y los criterios de clasificación de la familia de las Glucósido Hidrolasas (GH), la pullulanasa puede clasificarse en dos familias distintas de proteínas glucósido hidrolasas: GH13 y GH57. La mayoría de las pullulanasas pertenecen a la familia GH13, y solo unas pocas a la familia GH57. La pullulanasa (EC 3.2.1.41, PUL), una enzima desramificadora perteneciente a la subfamilia 13 de la familia 13 de glucósido hidrolasas, cataliza la escisión de los enlaces α-1,6 del pululano y de la β-dextrina límite.
En cuanto a la estructura espacial, la familia GH13 de la pullulanasa presenta la estructura típica de barril (α/β)₈ característica de esa familia, mientras que la familia GH57 presenta una estructura de barril (α/β)₇. Las pullulanasas están formadas por múltiples dominios distintos, entre ellos un dominio catalítico perteneciente a la familia 13 de las glucósido hidrolasas (GH) y módulos de unión a carbohidratos (CBM, por sus siglas en inglés), incluido el CBM41.
Hasta la fecha se han descrito cinco grupos de enzimas pullulanasa: (i) pullulanasa tipo I, (ii) amilopullulanasa, (iii) neopullulanasa, (iv) isopullulanasa y (v) hidrolasa de pululano tipo III.
Aunque tanto la isoamilasa como la pullulanasa pueden actuar sobre los enlaces glucosídicos α-1,6, solo la pullulanasa presenta una alta actividad específica frente al pululano, las unidades de maltotriosa unidas por enlaces α-1,6, y libera maltotriosa como producto final.
El pululano es un polisacárido en el que unidades de maltotriosilo unidas por enlaces α-1,4 se combinan mediante un enlace α-1,6. El pululano es una goma de glucano soluble en agua producida aeróbicamente por el hongo de tipo levaduriforme Aureobasidium pullulans. La pullulanasa actúa específicamente sobre los enlaces α-1,6 que unen estas unidades de maltotriosa, liberándolas como moléculas libres de maltotriosa.
La pullulanasa fue aislada por primera vez a partir de Klebsiella pneumoniae por Bender y Wallenfels. Estas enzimas se distribuyen entre una variedad de plantas, animales y microorganismos. Se ha identificado a numerosos microorganismos, incluidos mesófilos, termófilos e hipertermófilos, como productores eficientes de pullulanasa.
La pullulanasa tipo I se descubrió por primera vez en una bacteria mesófila llamada Aerobacter aerogenes (actualmente conocida como Klebsiella aerogenes; el patógeno humano K. pneumoniae pertenece al mismo género). Posteriormente se descubrió que las pullulanasas tipo I están ampliamente distribuidas en diversos microorganismos, entre ellos Bacillus acidopullulyticus, B. flavocaldarius, K. pneumoniae, Fervidobacterium pennavorans y Anoxybacillus LM18-11.
Entre las bacterias relevantes para la producción de grado alimentario, la pullulanasa puede ser una pullulanasa bacteriana, preferentemente derivada de una cepa del género Bacillus, especialmente derivada de una cepa de Bacillus deramificans, Bacillus subtilis, Bacillus amyloderamificans o Bacillus acidopullulyticus. Entre las cepas bacterianas, se ha informado que Anoxybacillus sp., Bacillus pseudofirmus, Bacillus naganoensis, Paenibacillus barengoltzii, Bacillus acidopullulyticus, B. cereus, B. flavothermus, B. deramificans, Klebsiella variicola y Thermotoga neapolitana, entre otras, son productoras potentes de pullulanasa.
Entre las diversas enzimas amilolíticas producidas por la arquea hipertermófila Pyrococcus furiosus, la pullulanasa se caracterizó por presentar una temperatura óptima de al menos 100 °C y un alto grado de termoestabilidad. La pullulanasa de P. furiosus fue purificada y se informó que se trataba de una glicoproteína con una actividad óptima a 100 °C. Se ha descubierto e identificado pullulanasa en diversos microorganismos, como la Bacillus sp. mesófila cepa S-1, el termófilo B. thermoleovorans US105 y el hipertermófilo Rhodothermus marinus.
Las enzimas desramificadoras son necesarias tanto para la síntesis como para la degradación del almidón en las plantas. En general, las plantas contienen tres isoformas de isoamilasa (ISA1, ISA2 e ISA3), pero solo una pullulanasa. Se ha investigado la pullulanasa de los tubérculos de yuca (Manihot esculenta Crantz), un importante cultivo económico. También se ha documentado actividad de pullulanasa en granos de cereales y otros tejidos vegetales ricos en almidón, donde participa en el catabolismo del almidón.
Los preparados comerciales de pullulanasa se producen mediante fermentación microbiana sumergida. La enzima está disponible en forma líquida y seca/en polvo, y puede utilizarse en configuraciones libres o inmovilizadas. La pullulanasa es una enzima de gran importancia industrial, que generalmente se utiliza en combinación con otras enzimas amilolíticas (α-amilasa, β-amilasa, glucoamilasa) en la industria del procesamiento de almidón para la producción de jarabes de azúcar. Para aplicaciones alimentarias, la pullulanasa puede inmovilizarse en un soporte.
La historia de la pullulanasa comienza con la caracterización de su sustrato. Bernier fue el primero en aislar el pululano del hongo A. pullulans y en determinar su estructura química entre 1950 y 1958. El nombre "pululano" fue asignado por un científico llamado Bender en 1960 (Bender, Lehmann, y Wallenfels, 1959).
El descubrimiento de una enzima extracelular de Aerobacter aerogenes, es decir, la pullulanasa, resultó ser una herramienta fundamental para el análisis de la estructura del pululano (Bender y Wallenfels, 1961). En la década de 1960 se resolvió la estructura del pululano (Bender y Wallenfels, 1961; Wallenfels et al., 1965). Se estableció que la pullulanasa hidroliza específicamente los enlaces α-(1→6) en el pululano, produciendo maltotriosa como unidad trimérica repetitiva.
La pullulanasa es una enzima desramificadora del almidón inducible por maltosa, originalmente caracterizada a partir de Klebsiella pneumoniae. Su secreción depende de los productos de al menos ocho genes de secreción ubicados a ambos lados del gen de la pullulanasa (pulA) en el cromosoma de Klebsiella.
No existe historia tradicional o etnobotánica documentada de uso humano deliberado de la pullulanasa antes del siglo XX. La enzima no es un ingrediente botánico, una hierba ni un suplemento derivado de plantas con una tradición de medicina popular. Su historia es enteramente de descubrimiento científico, biotecnología industrial e investigación en procesamiento de alimentos, que comenzó a principios de la década de 1960 y se expandió rápidamente durante las últimas décadas del siglo XX a medida que crecía la demanda del procesamiento industrial del almidón.
Verhue y Hers (1966) y Brown y Brown (1966) estudiaron las enzimas ramificadoras del hígado y el músculo utilizando pullulanasa para escindir las cadenas formadas por la enzima ramificadora. Se empleó la pullulanasa para determinar los perfiles de cadenas unitarias de la amilopectina sintetizada por la Q-enzima (enzima ramificadora de la papa) a partir de amilosa. Estos estudios consolidaron a la pullulanasa como una herramienta analítica esencial en la bioquímica de los carbohidratos antes de que se desarrollaran plenamente sus aplicaciones industriales.
La pullulanasa, una importante enzima desramificadora, se ha utilizado ampliamente para hidrolizar los enlaces glucosídicos α-1,6 en el almidón, la amilopectina, el pululano y oligosacáridos relacionados, lo que permite una conversión completa y eficiente de los polisacáridos ramificados en azúcares fermentables pequeños durante el proceso de sacarificación.
Las enzimas desramificadoras catalizan la hidrólisis de los enlaces glucosídicos α-1,6 en la amilopectina y/o el glucógeno y polímeros relacionados. La afinidad de las enzimas desramificadoras por el enlace α-1,6 distingue a estas enzimas de otras amilasas, que tienen afinidad principal por los enlaces glucosídicos α-1,4. Esta selectividad reviste gran importancia bioquímica: los puntos de ramificación en la amilopectina ocurren en promedio cada 20 a 25 unidades de D-glucosa, de modo que la amilopectina contiene entre un 4 % y un 5 % de enlaces glucosídicos α-1,6.
Las pullulanasas están formadas por múltiples dominios distintos, entre ellos un dominio catalítico perteneciente a la familia 13 de las glucósido hidrolasas (GH) y módulos de unión a carbohidratos (CBM), incluido el CBM41. La familia de módulos de unión a carbohidratos 41 comprende módulos de aproximadamente 100 residuos que se encuentran principalmente en pullulanasas bacterianas. Los módulos de unión a carbohidratos sirven para anclar la enzima a su sustrato polisacárido, mejorando la eficiencia catalítica sobre sustratos insolubles o complejos.
La pullulanasa producida con la cepa no modificada genéticamente de P. naganoensis (cepa AE-PL) es una única cadena polipeptídica de 958 aminoácidos. Las masas moleculares entre las pullulanasas caracterizadas varían ampliamente según la arquitectura de dominios y la especie de origen.
Las condiciones óptimas de reacción varían según el organismo de origen. Para la pullulanasa derivada de yuca, el pH y la temperatura óptimos fueron de pH 6,0 y 50 °C, y la actividad enzimática se vio potenciada por la adición de iones Ca²⁺. Las variantes termoestables muestran óptimos de temperatura mucho más altos: una pullulanasa termófila de Bacillus sp. AN-7 mostró una temperatura y un pH óptimos de actividad de 90 °C y 6,0, con una vida media superior a un día a 80 °C.
El pululano es el sustrato más favorable para la pullulanasa de yuca, seguido de la β-dextrina límite. Además, se identificó a los maltooligosacáridos como posibles moduladores alostéricos de la pullulanasa de yuca.
La degradación del almidón mediada por amilasas bacterianas intestinales incluye la α-amilasa para el enlace α-1,4, la pullulanasa tipo I para el enlace α-1,6, y las amilopullulanasas para ambos enlaces, α-1,4 y α-1,6. Esto hace que la actividad de tipo pullulanasa sea un componente del ecosistema microbiano intestinal normal en el metabolismo del almidón, diferenciándose de las enzimas digestivas primarias secretadas por el páncreas humano.
El almidón resistente, un concepto central en varias aplicaciones de la pullulanasa relacionadas con la salud, se define analíticamente en función de su resistencia a la actividad de la pullulanasa: el almidón resistente (RS, por sus siglas en inglés) se definió como "una pequeña fracción de almidón que resistió la hidrólisis mediante un tratamiento exhaustivo con amilasa y pullulanasa in vitro". El RS permanece sin hidrolizar incluso después de 120 minutos de incubación con α-amilasa y pullulanasa.
La aplicación principal de la pullulanasa es la sacarificación del almidón, y la aplicación industrial más importante de la pullulanasa es la producción de jarabes altos en glucosa (30 % a 50 % de glucosa; 30 % a 40 % de maltosa) o altos en maltosa (30 % a 50 % de maltosa; 6 % a 10 % de glucosa).
La fabricación industrial de glucosa implica dos etapas enzimáticas sucesivas: la licuefacción, que se realiza después de la gelatinización mediante la acción de la α-amilasa; y la sacarificación, que da lugar a una transformación adicional de las maltodextrinas en glucosa. Durante el proceso de sacarificación, se ha utilizado la pullulanasa para aumentar la concentración final de glucosa con una cantidad reducida de glucoamilasa, evitando así la reacción de reversión que implica la resíntesis de sacáridos a partir de moléculas de glucosa.
El uso de la pullulanasa redujo el tiempo de reacción de sacarificación hasta en un 37,5 %. En el caso de la producción de jarabe de maltosa, la adición de pullulanasa a la β-amilasa provocó una hidrólisis casi total del sustrato (dextrinas), lo que se tradujo en un aumento en el rendimiento de azúcares totales del 6,5 al 14 %.
El bajo contenido de carbohidratos o las bajas calorías en la cerveza se obtienen añadiendo pullulanasa, amiloglucosidasa o glucoamilasa al mosto antes o durante la fermentación. Las pullulanasas también se utilizan en la elaboración de cerveza para aumentar la cantidad de sustrato disponible para la β-amilasa y maximizar la fermentabilidad del mosto, así como para reducir la cantidad y la viscosidad del mosto en la producción de cervezas ligeras.
Durante la conversión del almidón en ciclodextrinas (CD), el almidón se licua mediante amilasa y luego se cicla mediante la ciclodextrina glucosiltransferasa (CGTasa). El principal problema asociado a esta conversión es el bloqueo de la acción de la CGTasa por parte de la amilopectina, problema que se ha resuelto mediante el uso de mutantes de pullulanasa. Las ciclodextrinas se utilizan como huéspedes de fármacos importantes. Son sustratos industriales potenciales para productos farmacéuticos, cosméticos, agricultura y química analítica, y se utilizan en la fabricación de productos libres de colesterol.
La pullulanasa puede utilizarse en la panificación como agente "antienvejecimiento", es decir, como aditivo para evitar que el pan se ponga rancio durante el almacenamiento. Esta propiedad está relacionada con la capacidad de la enzima para modificar la estructura de los componentes ramificados del almidón en los productos horneados, afectando el comportamiento de retrogradación.
Las pullulanasas microbianas se utilizan en una amplia variedad de industrias: la industria del procesamiento de almidón (en la fabricación de jarabes de glucosa, maltotriosa, maltotetraosa, panosa, isopanosa y fructosa), la producción de jarabe de maíz alto en maltosa (para caramelos/helados de alta calidad y alimentación intravenosa), la producción de jarabe de maíz alto en fructosa (para la formulación de alimentos para diabéticos), la producción de ciclodextrinas (para productos libres de colesterol), la industria cervecera (para cerveza baja en calorías), la producción de almidón resistente, la industria de bebidas (para la clarificación de jugos de frutas), la industria panadera (como agente antienvejecimiento), el proceso de sacarificación del almidón, la industria de detergentes (como aditivo para formulaciones), la producción de bioetanol y la preparación de agentes de control de placa dental con almidón resistente.
La pullulanasa también puede utilizarse en la preparación de alimentos bajos en calorías, en los que la amilosa se emplea como sustituto de las grasas.
Una de las aplicaciones relacionadas con la salud más estudiadas de la pullulanasa es su uso en la producción enzimática de almidón resistente (RS) con propiedades glucémicas modificadas. La pullulanasa desramifica la amilopectina, favoreciendo la retrogradación hacia estructuras cristalinas que resisten la digestión.
Un estudio de 2023 publicado en una revista revisada por pares examinó la producción de almidón resistente en bulgur mediante el tratamiento con pullulanasa combinado con ciclos de autoclave y enfriamiento. El contenido de RS de los bulgures obtenidos mediante la aplicación de la enzima y los ciclos de autoclave-enfriamiento fue 3 veces mayor que el de los bulgures de control, alcanzando un nivel del 9,47 %. El valor del índice glucémico (IG) del bulgur producido a partir de trigo alto en amilosa mediante el tratamiento con pullulanasa y los ciclos de autoclave-enfriamiento fue bastante bajo (52,11), clasificándolo como un alimento de bajo IG.
El almidón resistente se define como la fracción de almidón que resiste la digestión en el intestino delgado de personas sanas, pero que puede fermentarse en el intestino grueso. Dado que el RS no puede ser hidrolizado por enzimas en el intestino delgado, al llegar al intestino grueso sirve como sustrato de fermentación para la microflora intestinal, promoviendo el crecimiento de bacterias beneficiosas.
Fuerza de la evidencia: El conjunto de evidencia sobre el almidón resistente modificado por pullulanasa y el índice glucémico se basa principalmente en la medición in vitro de la digestibilidad del almidón y en estudios de composición de alimentos. Los datos de ensayos clínicos en humanos que atribuyan específicamente resultados metabólicos a productos alimentarios tratados con pullulanasa (en contraposición al almidón resistente en general) son limitados.
Un estudio clínico en humanos examinó específicamente el efecto combinado del almidón resistente y el pululano (el polisacárido sustrato, no la enzima pullulanasa) sobre parámetros metabólicos posprandiales. Este estudio tuvo un diseño aleatorizado, doble ciego, cruzado, en el que sujetos en ayunas (n = 20) consumieron un desayuno control bajo en fibra o uno de cuatro desayunos que contenían 25 g de fibra proveniente de fibra soluble de maíz (SCF) o almidón resistente (RS), solos o en combinación con pululano. Se evaluó el apetito mediante escalas visuales analógicas, y se recolectaron muestras de sangre para medir glucosa, insulina, grelina y péptido similar al glucagón tipo 1 (GLP-1).
Los tratamientos con fibra no influyeron en la saciedad ni en la ingesta de energía en comparación con el control. El RS combinado con pululano redujo significativamente la glucosa, la insulina y el GLP-1, pero ninguno de los tratamientos con fibra soluble de maíz difirió del control. Los autores concluyeron que estas fibras tienen poco impacto en la saciedad cuando se proporcionan como parte de una comida mixta equiparada en calorías y macronutrientes. Se necesita investigación adicional sobre los efectos fisiológicos de estas nuevas fibras para orientar su uso como ingredientes funcionales en productos alimentarios.
Distinción importante: Este estudio examinó el pululano (el polisacárido) combinado con almidón resistente, y no la enzima pullulanasa en sí como suplemento dietético. Esta distinción es fundamental. La pullulanasa como enzima utilizada en el procesamiento de alimentos actúa sobre el almidón durante la fabricación; no ingresa por sí misma a la dieta en cantidades apreciables de la misma manera que las fibras dietéticas o los polisacáridos. Los efectos sobre la salud atribuidos a los alimentos tratados con pullulanasa se median principalmente a través de la estructura alterada del almidón que la enzima genera.
Los efectos posteriores sobre la salud del almidón resistente producido mediante el tratamiento con la enzima pullulanasa se han descrito en la literatura científica. La fermentación del RS por parte de la microbiota colónica en el intestino grueso produce ácidos grasos de cadena corta, que ejercen múltiples efectos metabólicos sobre la regulación y la homeostasis de la glucosa. Además, el RS puede influir en el metabolismo de la glucosa a través de la modulación de los ácidos biliares, independientemente de su fermentación.
La fermentación del almidón resistente en estudios con roedores da como resultado lo que parece ser un intestino más saludable, evidenciado por un aumento en la cantidad de ácidos grasos de cadena corta, un cambio aparentemente positivo en la microbiota, y una mayor expresión génica de productos génicos implicados en la proliferación y apoptosis saludables normales de posibles células cancerosas. Además, el consumo de almidón resistente se asoció con una reducción de la grasa abdominal y una mejora en la sensibilidad a la insulina. El aumento del GLP-1 sérico probablemente desempeñe un papel en la promoción de estos beneficios para la salud.
Fuerza de la evidencia: Los efectos del almidón resistente sobre la microbiota intestinal, la producción de ácidos grasos de cadena corta y el metabolismo de la glucosa cuentan con el respaldo de un cuerpo sustancial de investigación en animales y algo de investigación en humanos. Sin embargo, la evidencia que vincula específicamente el tratamiento con la enzima pullulanasa (a diferencia del producto de RS resultante) con resultados de salud en humanos es indirecta y limitada. La mayoría de los estudios en humanos son pequeños, de corta duración y de calidad variable.
En contextos científicos y regulatorios, la pullulanasa desempeña un papel estandarizado y establecido como reactivo analítico. El almidón resistente se define como un tipo de almidón resistente a la hidrólisis mediante digestión enzimática, y permanece sin hidrolizar incluso después de 120 minutos de incubación con α-amilasa y pullulanasa. Esta prueba in vitro estandarizada que utiliza pullulanasa es el método reconocido internacionalmente para clasificar y medir el contenido de almidón resistente en los alimentos.
Las enzimas desramificadoras (incluida la pullulanasa) son necesarias tanto para la síntesis como para la degradación del almidón en las plantas. La investigación sobre pullulanasas vegetales ilumina los mecanismos fundamentales del metabolismo del almidón, pero no se traduce directamente en aplicaciones de suplementos dietéticos para humanos.
La pullulanasa, principalmente como enzima de procesamiento de alimentos que modifica la estructura del almidón, se asocia con los siguientes sistemas corporales y áreas de salud:
La pullulanasa no se consume como suplemento dietético en el sentido convencional, es decir, no se toma típicamente en forma de cápsula, comprimido o polvo por consumidores que buscan un beneficio para la salud. Más bien, funciona como un auxiliar de procesamiento o enzima alimentaria aplicada a nivel de la fabricación. Por lo tanto, las dosis reportadas en la literatura corresponden a niveles de uso industrial, no a dosis de suplementos para humanos.
La enzima alimentaria pullulanasa está destinada a utilizarse en procesos de fabricación de alimentos, incluido el procesamiento de cereales y otros granos para la producción de productos horneados y alimentos a base de cereales, entre otros. Para productos de cervecería, según el nivel máximo de uso recomendado para los procesos de elaboración de cerveza y los datos individuales de la Base de Datos Integral Europea de Consumo de Alimentos de la EFSA, se estimó que la exposición dietética al sólido orgánico total (TOS) de la enzima alimentaria era de hasta 0,053 mg TOS/kg de peso corporal (pc) al día en poblaciones europeas.
Para procesos de fabricación de alimentos más amplios, se calculó la exposición dietética para ocho procesos de fabricación de alimentos, estimándose en hasta 0,075 mg TOS/kg de peso corporal al día en poblaciones europeas. Estas cifras representan cantidades residuales de la enzima que permanecen en los productos alimentarios finales tras el procesamiento, y no dosis terapéuticas intencionales.
En el estudio clínico que utilizó pululano como suplemento de fibra dietética combinado con almidón resistente, los sujetos consumieron 25 g de fibra proveniente de almidón resistente solo o en combinación con pululano. Sin embargo, esto se refiere al polisacárido pululano y no a la enzima pullulanasa en sí.
Todas las enzimas alimentarias actualmente presentes en el mercado de la UE y destinadas a permanecer en dicho mercado, así como todas las nuevas enzimas alimentarias, deben someterse a una evaluación de seguridad por parte de la Autoridad Europea de Seguridad Alimentaria (EFSA) y a la aprobación mediante una lista comunitaria de la UE. Solo las enzimas alimentarias incluidas en la lista de la Unión pueden comercializarse como tales y utilizarse en alimentos, de conformidad con las especificaciones y condiciones de uso previstas en el Reglamento (CE) n.º 1332/2008 sobre enzimas alimentarias.
Se han realizado múltiples evaluaciones de la EFSA sobre preparados de pullulanasa provenientes de diferentes fuentes microbianas. Con base en datos composicionales y bioquímicos, el Panel de la EFSA concluyó que la enzima alimentaria pullulanasa de P. naganoensis (cepa AE-PL) no genera preocupaciones de seguridad bajo las condiciones de uso previstas. Con base en los datos proporcionados, el Panel de la EFSA concluyó que la enzima alimentaria pullulanasa procedente de Bacillus licheniformis genéticamente modificada (cepa DP-Dzp39) no plantea preocupaciones de seguridad bajo las condiciones de uso previstas.
En la Unión Europea, tanto las cepas bacterianas no modificadas genéticamente (no OGM) como las modificadas genéticamente (OGM) productoras de pullulanasa han sido objeto de evaluación regulatoria. Las cepas OGM derivadas de Bacillus subtilis, Bacillus licheniformis y otras han recibido dictámenes de la EFSA. Una de las enzimas alimentarias es la pullulanasa producida con la cepa modificada genéticamente de Bacillus subtilis NZYM-AK por Novozymes A/S (Dinamarca), destinada a usarse en el procesamiento de almidón para la producción de jarabes de glucosa.
Surge una preocupación regulatoria específica y bien documentada del uso de Klebsiella pneumoniae como organismo de producción de pullulanasa. La enzima alimentaria pullulanasa (EC 3.2.1.41) producida por Amano Enzymes Inc. con la cepa no modificada genéticamente de Klebsiella pneumoniae AE-PUL proviene de un patógeno humano conocido. La enzima alimentaria está libre de células viables del organismo de producción y de su ADN.
La evaluación de la EFSA sobre este preparado encontró que, a pesar de que las pruebas de genotoxicidad no indicaron preocupación, el perfil de alergenicidad fue notable: una búsqueda de homología de la secuencia de aminoácidos de la pullulanasa con alérgenos conocidos encontró coincidencias con dos alérgenos alimentarios. El Panel consideró que no puede excluirse un riesgo de reacciones alérgicas ante la exposición dietética a esta enzima alimentaria.
Múltiples evaluaciones de la EFSA ofrecen un panorama coherente entre las diferentes preparaciones de pullulanasa. Las pruebas de genotoxicidad no indicaron preocupaciones de seguridad. La toxicidad sistémica se evaluó mediante un estudio de toxicidad oral de dosis repetidas durante 90 días en ratas. El Panel identificó un nivel sin efecto adverso observado (NOAEL) de 124 mg 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 1653.
Para la pullulanasa de Bacillus licheniformis (cepa DP-Dzp39), la toxicidad sistémica se evaluó mediante un estudio de toxicidad oral de dosis repetidas durante 90 días en ratas. El Panel identificó un nivel sin efecto adverso observado en la dosis más alta de 500 mg TOS/kg de peso corporal al día, lo que en comparación con la exposición dietética estimada, resulta en un margen de exposición suficientemente alto (al menos 9400).
El perfil de alergenicidad de la pullulanasa varía según el organismo de origen. La pullulanasa de P. naganoensis (cepa AE-PL) no se describe como un alérgeno potencial y no se han reportado reacciones alérgicas alimentarias a esta pullulanasa; no hay evidencia de alergenicidad potencial para esta enzima alimentaria.
En contraste, para el preparado derivado de K. pneumoniae, el Panel de la EFSA consideró que los resultados de la búsqueda de homología de secuencias y la literatura disponible indican un riesgo de reacciones alérgicas para las personas alérgicas al salmón ante la exposición dietética a la pullulanasa evaluada.
Para los preparados derivados de Bacillus licheniformis evaluados bajo el marco de Presunción Cualificada de Seguridad (QPS, por sus siglas en inglés), el Panel consideró que, bajo las condiciones de uso previstas, no puede excluirse el riesgo de sensibilización alérgica y reacciones de provocación por exposición dietética, pero la probabilidad de que esto ocurra es baja.
Los preparados enzimáticos utilizados en la fabricación de alimentos pueden presentar riesgos de inhalación durante la producción. La literatura general sobre seguridad de enzimas señala que la sensibilización ocupacional a proteínas enzimáticas por vía respiratoria es una preocupación reconocida para los trabajadores de industrias que utilizan preparados enzimáticos concentrados, distinta de los riesgos por exposición dietética. Para los preparados de enzimas alimentarias en general, las evaluaciones de alergenicidad de la EFSA consideran únicamente la exposición dietética a la enzima residual en los productos alimentarios terminados, como se señala en las evaluaciones de la pullulanasa de Bacillus licheniformis: la evaluación de alergenicidad consideró únicamente la enzima alimentaria y no los portadores u otros excipientes que puedan utilizarse en la formulación final.
Se utilizan como materias primas en los medios que alimentan a los microorganismos sustancias o productos que pueden causar alergias o intolerancias (incluida la harina de soja). Sin embargo, estas proteínas se digieren durante el proceso de fermentación y son consumidas por los microorganismos para el crecimiento celular, el mantenimiento celular y la producción de enzimas. Además, la biomasa microbiana y los sólidos de fermentación se eliminan. Por lo tanto, no se espera que residuos potencialmente alergénicos de estos alimentos empleados como fuentes proteicas estén presentes en la enzima alimentaria final.
Deben señalarse varias limitaciones importantes al revisar la base de evidencia sobre la pullulanasa:
Condiciones de salud que Pululanasa puede ayudar a apoyar.
Sistemas corporales que Pululanasa puede ayudar a apoyar.
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