Académicos del Departamento de Ingeniería Química USACH lideran proyecto Fondecyt Regular que busca producir mirosinasa, una enzima que cataliza la producción de sulforafano, compuesto bioactivo presente en el brócoli y que contribuye a la prevención de algunas enfermedades crónicas no transmisibles, como la hipertensión y algunos tipos de cáncer.
Según la Dra. Andrea Mahn, directora del proyecto, la obtención de la enzima podría ser beneficiosa para apoyar la prevención o aminorar los síntomas de enfermedades crónicas no transmisibles, como enfermedades neurodegenerativas, problemas cardiacos, y algunos tipos de cáncer, que están asociadas al estrés oxidativo.
El proyecto se centra desde la obtención y producción del compuesto bioactivo a partir de una enzima específica del brócoli, que activa el sistema antioxidante celular. Con esto buscan crear un producto de prevención y bienestar orientado a la industria alimentaria, de origen natural, sin modificaciones ni intervenciones en su estructura.
Pasos del proyecto
A través de la cocción del brócoli, la enzima mirosinasa activa o cataliza la formación del sulforafano, la que es altamente sensible a altas temperaturas, disminuyendo los efectos beneficiosos de esta verdura. “El sulforafano actúa como antioxidante in vivo, desencadenando la defensa antioxidante de la célula”, explica la Dra. Mahn, por ello, la investigación se centra en la producción de mirosinasa, realizando la catálisis de forma controlada en un reactor.
El Dr. Antonio Castillo, especialista en biología molecular y coinvestigador del proyecto, es el encargado de la clonación y expresión de la enzima mirosinasa en dos microorganismos. De esta etapa dependen las fases posteriores del proyecto.
La segunda fase se busca reproducir el cultivo a mayor escala a partir de la clonación de enzima. “Actualmente estamos probando en dos tipos de levaduras y una bacteria. Necesitamos un microorganismo que permita producir, en cantidades importantes, la enzima para seguir hasta la segunda etapa”, detalla la Dra. Mahn.
En primer lugar, la investigación se focaliza en la fermentación, el crecimiento del microorganismo y la inducción para establecer cuáles son las mejores condiciones que maximicen la producción de la mirosinasa. Luego se optimizan las etapas posteriores hasta obtener la enzima pura y estabilizada, que se pueda almacenar y comercializar.
Para la tercera etapa, según indica la Dra. Mahn, “cuando ya tengamos los parámetros para hacer el escalamiento, la última parte es hacer una evaluación de factibilidad técnica y económica para implementar este proceso a nivel industrial: tener la enzima, producirla, optimizar el proceso, hacer un escalamiento y la evaluación”.
Cabe destacar que la doctora en ciencias e ingeniera de alimentos ha orientado su trayectoria como investigadora al desarrollo de alimentos funcionales. Esa experiencia permitió que se fuera interesando en las propiedades de los llamados “superalimentos”, que se caracterizan por sus propiedades naturales y beneficios para la salud humana.
