LA ENZIMA CATALASA Y SU ACCIÓN EN LOS ALIMENTOS

El hígado y la papa tienen una enzima llamada catalasa que se encargan de la descomposición del peróxido de hidrógeno en el agua y oxígeno, ya que este es tóxico. Se colocaron cubos de papa e hígado en dos tubos de ensayo, se vertera agua oxigenada a cada tubo de ensayo para poder ver la reacción de la descomposición a diferentes temperaturas en el hígado y la papa. El hígado al tener un alto contenido de la enzima peroxidasa, provocara que su reacción al agua oxigenada sea mas rapida y de mayor temperatura. Mientras que la papa al poseer bajas cantidades de esta enzima, no actuara con mucha agresividad. Este experimento se realizó varias veces en distintos tipos de pruebas para poder así medir la actividad enzimatica de estos dos organismos en reacción a la catalasa.

Para poder saber que pasa en este experimento es preciso utilizar la técnica del método científico: Observación, hipótesis, experimentación y conclusiones; Para así poder saber cómo es que la “peroxidasa” actúa para descomponer el peróxido de hidrógeno y evitar que el organismo muera envenenado por dicha sustancia.

Palabras clave: enzima, peroxisoma y catalasa



















Observación de la catalasa

La catalasa es una enzima contenida en losperoxisomas, presentes cerca de las células de todos los tejidos de animales y vegetales, su función es la descomposición del peróxido de hidrogeno en agua y oxígeno, una sustancia que puede ser toxica para las células. Esto se puede notar con un aumento de temperatura, cambio de color y aparición de espuma o burbujeo.

Al colocar hígado al agua oxigenada se produce un burbujeo repentino, y un aumento de temperatura gracias a que el hígado tiene un alto nivel de catalasa. Ya que en el hígado existe un alto nivel de peroxisomas, provoca que al contacto con el peróxido de hidrógeno en el agua oxigenada se genere una reacción que hace que la catalasa descomponga rapidamente el peróxido de hidrogeno generando el burbujeo y aumento de temperatura repentinos.
Ejemplo



Mientras que la papa burbujea y se desase lentamente con el agua oxigenada. Esto sucede gracias a que en la papa no hay muchas cantidades de la enzima “catalasa” pero si hay en ella, lo que provoca la descomposición del agua oxigenada (peróxido de hidrógeno) y es lo que provoca que se vea un burbujeo leve en el agua provocando que la papa se deshaga lentamente quedando solo espuma.

En resumen, la esterilización es:

* Tratamiento térmico enérgico

* Por encima de 100ºC

* Produce la destrucción total de microorganismos

* Intenta preservar los nutrientes

* Produce alimentos de muy larga vida


(La preservación de nutrientes no se cuida en la pasteurización porque este procedimiento, por su naturaleza suave, no es destructivo para los nutrientes)

(Nota: Lo de la “destrucción total de microorganismos” no es totalmente exacto, siempre queda cierta probabilidad de que quede alguno vivo, pero esto se ve con precisión mas adelante)

* Sin embargo, hay que resaltar que el diseño de la esterilización presenta características diferenciadas de la pasteurización. No es simplemente calentar mas y mas tiempo, sino ademas preservar los nutrientes y resolver los problemas de transmisión del calor derivados de los calentamientos rapidos e intensos que requiere la operación.

ASPECTOS ESENCIALES DEL PROCESO DE ESTERILIZACIÓN:

* Tratamientos térmicos de alimentos:

* Los tratamientos subletales favorecen los mecanismos de resistencia a la acción térmica.

* Tipos de tratamientos térmicos:

RESISTENCIA TÉRMICA DE LOS MICROORGANISMOS

CURVA DESUPERVIVENCIA

Graficando el número de células en función del tiempo de proceso a distintas temperaturas se obtiene:
Graficando el número de células en función del tiempo de proceso a una dada temperatura se obtiene:

CURVA DE TIEMPO DE MUERTE TÉRMICA (TMT)
Influencia de la temperatura
sobre el tiempo de reducción
decimal
Calculo del tiempo de reducción decimal a una dada temperatura



TIEMPO DE REDUCCIÓN DECIMAL:

Tiempo necesario a una dada temperatura para reducir la población microbiana desde un valor inicial hasta un valor final 1 ciclo logarítmico



FACTORES QUE INFLUYEN EN LA CURVA DE TIEMPO DE MUERTE TÉRMICA

CONSIDERACIONES SOBRE LA NATURALEZA SEMILOGARÍTMICA DE LA
CURVA DE SUPERVIVENCIA

Nota: El microorganismo que se utiliza para el trabajo experimental de determinación de las curvas vistas es el C. sporogenes (P. A 3679). Este microorganismo produce gran cantidad de gas y su D250=0 – 1,5. Al ser superior al del C. botulinum los ensayos dan seguridad de que si se elimina el C. sporogenes con los procesos calculados, se eliminara el C. botulinum.

DATOS DE UNA CURVA VERDADERA
















2.1 Desviaciones de la cinética logarítmica
Para ciertos microorganismos, el descenso de población viable por muerte térmica se desvía de la cinética logarítmica según los dos casos generales mostrados en la figura que aparece a continuación.

1. Cinética logarítmica normal.

2. En el tipo 2, propuesto por Humprey (1965), La destrucción de microorganismos comienza con una velocidad específica mínima que se acelera al avanzarel proceso (el trozo curvo inicial) hasta que se estabiliza en un valor que se mantiene durante todo el resto del proceso.

DISEÑO Y CALCULO DEL PROCESO DE ESTERILIZACIÓN
* Curvas de penetración de calor

ESTERILIZACIÓN EN EL ENVASE

Temperatura del alimento = función de:
• Coeficiente externo de transferencia de calor.
• Propiedades físicas del alimento y del envase.
• ΔT entre el medio de calentamiento y el alimento.
• Tamaño y forma del envase.

DISEÑO DEL PROCESO TÉRMICO DE ESTERILIZACIÓN Y/O PASTEURIZACIÓN

Parametros de diseño

Perfil de temperatura en el
alimento durante el




La catalasa es una enzima que protege al organismo del peróxido de hidrógeno, una sustancia tóxica y mortífera para la salud,la catalasa acelera la descomposición de la misma a una sustancia menos tóxica para así proteger al organismo y poder asimilar dicha sustancia.



Resultados de la acción de la catalasa en los tejidos vivos
Experimento
Enzima
Sustrato
Producto
Observación
Catalasa en tejido del hígado
Peroxisomas
Animal
Una reacción violenta, cambio de temperatura, , cambio en el color del hígado, aparición de una espuma
Debido a que en el hígado se halla una alta cantidad de peroxisomas, estos al entrar en presencia del agua oxigenada, las enzimas al ser reactivas por los hidrógenos, provocaran que la catalasa contenida en los peroxisomas se ponga en acción descomponiendo el peróxido de hidrógeno del agua, lo que ocasiona dicha reacción.

1- ¿Por qué es abundante la catalasa en el hígado animal?
R.- Porque en el hígado se necesita mucho el agua, pero esta llega acompañada de sustancias venenosas, por ese motivo abunda la catalasa, para poder eliminar dichas sustancias.

Bibliografía
https://phpwebquest.org
https://fisiogral.blogspot.mx/2012/10/ensayo-enzimas-del-higado.html
https://1.bp.blogspot.com/_hK3rss-q9Rk/TUVzaRGO34I/AAAAAAAAACI/PMv87Zggfpo/s320/higado+y+agua+oxigenada.jpg
https://lh6.googleusercontent.com/-uMkWvec7S68/TY3VaZkPraI/AAAAAAAAABo/frHp_3YOMOE/s1600/22032011044.jpg