transglutaminase

Rusu Bogdan IPA anul II

1

Transglutaminaza

Transglutaminaza(TGase) este o enzim din clasa transferazelor, capabil s modifice

proprietile funcionale ale proteinelor.TGase catalizeaz reaciile de formare a legturilor

izopeptidice ntre o grupare aminic liber (ex: de la aminoacidul lizin) i o grupare acil de

la captul catenei liniare a altui aminoacid (ex:glutamin) cu eliberare a unei molecule de

amoniac. Legturile astfel formate prezint rezisten mare la degradarea proteolitic.n

organism. TGase are rolul de a forma polimeri ai proteinelor, dintre care majoritatea sunt

insolubili, polimeri indispensabilil pentru organism n formarea unor bariere de protecie i

structuri stabile ( un exemplu potrivit este factorul de coagulare XIII care ajuta la formarea

cheagurilor si vindecarea rnilor, ns transglutaminza particip i la formarea pielii i

prului.) Reaciile sunt de cele mai multe ori ireversibile i decurg doar n prezena ionilor de

Ca2+

.

Transglutaminaza poate fi obinut prin dou modaliti: prin extragerea ei din plasma

bovinelor i porcinelor sacrificate n abatoare (mai exact din trombocitele din plasm, care au

rolul de a coagula sngele), sau prin fermentarea unor substraturi, cu ajutorul unor

microorganisme ( Streptoverticillium mobaraense).Transglutaminaza obtinuta cu ajutorul

microorganismelor se numeste transglutaminaza microbiana, denumita i MTGase. Aceasta

enzim actioneaz la un pH cuprins ntre 5.0 i 8.0, ntr-un interval larg de temperatur.

Activarea acesteia nu depinde de ali cofactori, dect de prezena Ca2+ .

n organism, aceast enzim joac un rol foarte important i n catalizarea reciilor de

descompunere a gliadinei (component a glutenului).Lipsa acestei enzime este datorat

secreiei de ctre organism a anticorpilor anti-transglutaminaz, anticorpi ce i inhib

mecanismul de aciune.Prezena acestor anticorpi duce la imposibilitatea degradrii

proteolitice a glutenului, producnd aa numita boala Celiac. De asemenea , folosirea

TGase la obinerea poduselor din carne duce la apariia proteinelor cu o rezistena crescuta la

degradarea proteolitic , reducndu-le drastic digestibilitatea. Aceste proteine , sunt depuse la

nivelul diferitelor organe, ns cea mai mare pondere este depus la nivelul creierului. n urma

unor studii recente s-a descoperit la persoanele care sufer de boala Hustington sau Parkinson

(dar i n cazul altor boli neurodegenerative) acumulri de proteine legate de aceast enzim.

TGase este capabil s modifice proprietile fizico-chimice ale proteinelor, ceea ce le

modific comportamentul n alimente.Aceste modificri sunt dependente de condiiile de


2

preparare, procesare, pastrare i consum, modificri ce contribuie la calitatea senzoriala a

produselor.Modificarile care apar sunt legate de dimensiunea moleculei, forma, secvene de

aminoacizi, flexibilitatea/rigiditatea moleculei, caracterul hidrofobic/hidrofilic,capacitatea de

emulsionare, dar i capacitatea de a interaciona cu ali compui.Transglutaminaza altereaz

solubilitatea, capacitatea de gelifiere, de emulsificare i reinerea apei.

n tabelul de mai jos, sunt prezentate diverse substraturi i condiiile necesare ca

aceast enzim sa i desfoare activitatea, precum i concentraia necesar.

Tabelul 1 Aspecte cantitative ale unor studii cu MTGase aplicate n diferite substraturi de proteine n diverse produse alimentare.

Datorit utilizrii simple, transglutaminaza este folosit att n industrie , ct i n

buctriile restaurantelor.

n industria alimentar cel mai adesea transglutaminaza este folosit pentru

restructurarea produselor din carne. TGase se poate folosi pentru orice tip de preparat din

Substrat proteic (proprietile funcionale)

Condiii (concentraia enzimei, temperature, timp de

incubare)

Protein miofibrilar de porc (solubilitate) 0.5% (w/w); 4 C; 24 h

Protein miofibrilar de porc(formare de spuna i/sau emulsii) 0.2 or 0.8% (w/w); 25 C; 9 h or 4 C; 24 h

Protein miofibrilar de porc (vscozitate) 0.6% (w/w); 4 C; 24 h

Carne de pui (capacitatea de gelifiere) 0.3% (w/w); 40 C; 30 min; 500 MPa

Protein miofibrilar de pui i vac (capacitatea de gelifiere) 56,8 % (w/w); 40 C or 78 C, 30 min

Proteine din carnea de somn (capacitatea de reinere a apei) 0.050.1% (+1.7%protein de soia); 4 C; 12 h

Lapte i protein din zer (capacitatea de gelifiere) 0.010.09% (w/w); 50 C; 20, 30 or 40 min

Proteine din lapte(ngheat) (vscozitate) 4 U/g of protein substrate; 40 C; 1.5 h

Proteine din soia (crem de brnz pe baz de soia) (capacitatea de

gelifiere)

2.57% (w/w); 50 C; 24 h

Proteine din soia (iaurt pe baz de soia) (capacitatea de gelifiere) 0.3% (w/w); 37 C; 4.75 h

Gluten din gru hidrolizat (formare de spum/emulsii) 5% (w/w); 55 C; 1 h or 5 C; 18 h


3

carne, deoarece aceasta este capabil s lege mpreun pn i cele mai mici buci, dnd la

final un aspect de pies ntreg. Un astfel de exemplu este prezentat mai jos.Bucile de carne

sunt amestecate cu ap, sare i transglutaminaz pudr, dupa care sunt ambulate ntr-un

ambalaj de plastic. Dupa ambalare, n funcie de tipul de carne folosit, se respect indicaiile

din Tabelul 1.

Step 1 Step 2

Step 3 Step 4

Tot n domeniul produselor din carne, transglutaminaza este folosit i la legarea

anumitor preparate din pete ( de ex: batoane de pete sau chiar file-uri, imitaie de carne de

crab surimi, etc.).

Before

After

De cele mai multe ori, aceast enzim este folosit incontient de productori, din

dorina de a obine cat mai mult profit. Ei folosesc TGase pentru a lega toate resturile sau

diferite tipuri de carne de calitate inferioara, dndu-i astfel un aspect de carne


4

superioar.Produsele astfel obinute sunt comercializate drept produse din carne superioar i

deci la preuri mai mari.

Before After

Produsele astfel obinute, nu i pierd forma dup ndeprtarea ambalajului. Chiar i

dup tratamentul termic i pstreaz forma, reuind s nele i cei mai pricepui cunosctori.

Pe lng industria preparatelor din carne, transglutaminaza se folosete i n industria

produselor lactate, pentru obinerea unor paste de brnz, pentru restructurarea unor produse

lactate i creterea rezistenei la temperaturi nalte (de ex cacaval), dar i pentru prevenirea

fenomenului de sinerez n cazul iaurturilor (TGase mpiedic alegerea zerului din masa de

iaurt).Mai jos vom nelege mai bine procesul de restructurare a unui cacaval si ce modificri

apar n urma acestui proces.Plecnd de la un cacaval obinut normal, acesta se macina, se

amestec cu transglutaminaz, se ambaleaz si se pstreaz la 2-5C timp de 8-24 h.Dup

tratarea cu TGase , se poate observa cum a fost crescut rezistena cacavalului i cum

evolueaz n timpul tratamentului termic.

Step 1 Step 2


5

Step 3 Step 4

Step 5 Step 6

n buctrie , transglutaminaza este foarte utilizat pentru crearea unor preparate

originale i atractive i apetisante. De exemplu, aceasta permite obinerea unor crnai fara

membran, care rezist foarte bine la taiere i la tratamentul termic.Permite inclusiv

construirea unor piese (medalioane de pete sau de carne) care nu au putut fi taiate n acest

fel. Totodat mai este folosit i pentru obinerea unor paste din alimente bogate n proteine ,

cum ar fi produsele obinute din crevei.

Transglutaminaza a luat un avnt i in gastronomia molecular, unde este utilizat tot

pentru a crea noi texturi cu gusturi deja cunoscute. TGase a fost folosit pentru crearea unor

preparate neobinuite. Buctarul britanic Heston Blumenthal este cel care a introdus

transglutaminaza n buctria modern.n cele ce urmeaz sunt prezentate 2 tipiri de

preprarate care ar putea fi obinute cu ajutorul transglutaminazei, ns numrul acestora este

impresionant de mare.

Exemplul 1: Rulou din bacon

Step 1 Step 2 Roll


6

Step 3 Step 4

Exemplul 2

Step 1 Step 2

Step 4

Step 3

Dei TGase este o enzim foarte util n industrie, dar i n buctrie, trebuie luate n

considerare toate efectele negative care le are asupra proteinelor din aliment, care ajunse n

organism creaz o serie de probleme. Aceste probleme nu apar peste noapte , ns consumul

des al produselor obinute cu TGase este cel care afecteaz pe termen lung.Dei a fost

recunoscut ca substan sigur de catre FDA (Food and Drugs Administration) nc din

1998, studii recente arat ca este responsabil pentru o serie de boli neurodegenerative.


7

Bibliografie.

1. Ana Luisa Camolezi Gaspar , Silvana Pedroso de Ges-Favoni, Action of microbial

transglutaminase (MTGase) in the modification of food proteins: A review

2. http://en.wikipedia.org/wiki/Transglutaminase

3. http://www.molecule-r.com/en/content/84-transglutaminase

4. http://www.huffingtonpost.com/2012/05/02/meat-glue-transglutaminase_n_1470798.html

5. Sursa imagini: www.youtube.com

transglutaminase

Documents