UNIVERSIDAD DEL TOLIMA

Facultad de Educación

Licenciatura en Educación Básica con Énfasis en Ciencias Naturales y Educación

Ambiental

EL ACTRACTIVO QUIMICO EN LA MIEL

Preparada por:

Leidy Azucena Ramirez Francel.

Ibagué, Colombia

2010

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ACTIVIDAD ENZIMATICA Y FUNCIÓN DE LAS ENZIMAS DE LA MIEL

(DIASTASA, INVERTASA, GLUCOSA OXIDASA, CATALASA, Y

FOSFATASA ACIDA).

Ramire Francel Leidy Azucena.Seminario De quimica. Ibagué. 2010.

La miel es el producto principal generado por la abeja conocida como Apis mellifera a

partir del néctar floral, de la secreción de las partes vivas de la planta. La miel natural

contiene varias enzimas, que son producida por las abejas (secreción salivar) y algunos

se encuentran en el néctar o en el polen. Entre las enzimas biologicamente activas que

componen la miel entre ellas tenemos la amilasa, invertasa, glucosa-oxidasa, catalasas y

fosfatasa ácida. (Voldrich m., Rajchl a., cížková h. and cuhra p, 2009). Otros

componentes más comunes que se encuentran en la miel son el agua, azúcares, proteínas

y otros componentes que incluyen vitaminas, minerales, sustancias aromáticas y ácidos

orgánicos. Los azúcares son los principales responsables de las características físicas y

del comportamiento químico de la miel.

LA OCURRENCIA DE LA DIASTASA, SU FUNCIÓN Y ACTIVIDAD

ENZIMATICA:

Los orígenes de ésta son muy discutidos y no se sabe a ciencia cierta si vienen del polen

del néctar o de la abeja. Las mieles más obscuras tienden a tener una mayor actividad de

diastasa. La actividad de diastasa es un excelente indicador de la calidad de una miel.

Mientras mayor el contenido de esta enzima, mayor es su calidad. Por lo general ésta se

expresa en gramos de almidón hidrolizados por hora a 40°C por cada 100 gr de miel.

Sobre los 27°C (80.6°F) la actividad de diastasa va disminuyendo según aumenta el

tiempo de almacenamiento.

El tratamiento térmico, aplicado a la miel, puede destruir vitaminas y bionutrientes, y

producir una simultánea disminución de la actividad de la diastasa y el aumento de

HMF contenido. La temperatura de la miel y el tiempo de tratamiento debe ser limitada

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cuando pasteurización y estabilizarlo, la actividad de la diastasa y el contenido de HMF

son nacionales e internacionales parámetros que se utilizan como controles a fin de

limitar aplicaciones del tratamiento térmico. (Tosi E., Ciappini M., Re´E. , H. Lucero.

2002).

La diastasa es una enzima digestora de almidón, que se encuentra en la alafa-amilasa

que divide las cadenas de almidón al azar, produciendo dextrina y la beta-amilasa que

divide el azucar reductor maltosa de los terminales de las cadenas de almidón. La

actividad de la diastasa se utiliza como un excelente indicador de la calidad de una mil,

mayor contenido de esta enzima, mayor es su calidad. La actividad de la diastasa (β-α-

y-Amilasa) es el parámetro de calidad importante de miel, de acuerdo con la Directiva

2001/110/CE la actividad de la diastasa (número de diastasa) no debe ser menor o igual

a 8, para algunos tipos de miel también es mayor o igual a 3 (en estos casos, el HMF no

deberá ser superior a 15 mg / kg). La Diastasa se utiliza como marcador para evaluar la

frescura o el daño por calor de la miel. Cuando la miel es adulterada por la adición de

sacarosa invertida o almidón hidrolizado lleva a la la reducción del número de diastasa.

(Voldrich m., Rajchl a., cížková h. and cuhra p., 2009).

Tomado de:

(http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/images/546starchhydrolysis.gif).

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La detección y cuantificación de la actividad de la diastasa se lleva acabo mediante

algunos metodos; entre ellos tenemos el de schade que se justifica mediante una serie de

procesos que se llevan a cabo con el objetivo de determinar la actividad de la diastasa

para ello se pesa 2,0 ± 0,1 g de miel y se disolvieron en 40 mL de buffer sodio maleato

100 mM, aforando hasta 50 mL. Se preincubó 1 mL de la miel diluída en un tubo

16x120 mm a 40°C durante 5 minutos y se añadió una tableta de Amylazyme sin agitar.

Se incubó a 40°C durante 10 minutos. Se añadieron 10 mL de Trizma (2% w/v, Sigma,

St. Louis, USA) y se agitó en vortex para finalizar la reacción. Se filtró el contenido con

papel Whatman No. 1, a temperatura ambiente y se midió la absorbancia a 590 nm

contra un blanco de reacción, utilizando un espectrofotómetro Varian-Cary 100 conc.

(Gutiérrez María Gabriela, Enríquez Eunice, Lusco Lorenzo, Rodríguez-Malaver

Antonio, Persano Oddo Livia, Vit Patricia, 2008).

LA OCURRENCIA DE LA INVERTASA, SU FUNCIÓN Y ACTIVIDAD

ENZIMATICA:

La enzima responsable de la mayoría de los cambios químicos en la transformación del

néctar es la invertasa. El contenido de invertasa se utiliza como índice de calidad,

mientras mayor sea la actividad enzimatica, mayor es la calidad de la miel. (Musa

Ozcan, Derya Arslan, Durmus Ali Ceylan. 2005).

La miel es una sustancia compleja que incluye enzimas que contribuyen a las

propiedades anti-bacterianas en la miel. La invertasa (α-glucosidasa) es una enzima que

se produce en las glandulas hipofaringeas y sirve como catalizador para la reacción más

importante en la transformación de néctar (sacarosa), en miel (glucosa y fructosa).

(Orantes-Bermejo FJ y Torres Fernández-Píñar C, 2009).

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(Tomado de: http://njsas.org/projects/light_polarization/invertase.gif)

Los contenido de la invertasa varían en relación con el origen botánico de la miel. Se

sabe que el néctar requiere menos manipulación por parte de las abejas en la colmena.

Para lograr ese grosor y espezor, Principalemente depende de la abeja, El estado de la

colonia, el flujo de néctar y las condiciones ambientales, todos estos son factores

contribuyentes en lograr un espezor y grosor de la miel. (Orantes-Bermejo FJ y Torres

Fernández-Píñar C, 2009).

El procesamiento de la miel antes del almacenamiento, implica una serie de

manipulaciones, entre las cuales está la fase de calentamiento. La invertasa es un

parámetro de la calidad de la miel puesto que es más sensible al calor. La Invertasa tiene

una actividad normal enzimatica de 5,6 durante la calefacción, por lo que la invertasa

puede servir mejor como bioindicador de la calidad de miel. La invertasa que en

combinación con otros criterios analíticos, es capaz de detectar daños causados a la

calidad de la miel debido a sobrecalentamiento durante un largo periodo de

almacenamiento. (Orantes-Bermejo FJ y Torres Fernández-Píñar C, 2009).

Mediante el trabajo realizado por Orantes-Bermejo FJ y Torres Fernández-Píñar C, en

el año del 2009, cuya actividad enzimatica de la invertasa se determinó mediante un

método de Siegenthaler el cual se basa en la medición espectrofotométrica del 4-

nitrofenol producido por la reacción de un glucosidasa con 4-nitrofenil-a-D-

glucopiranósido. Las unidades se expresan en UI (unidades internacionales U / kg). Las

muestras se mantuvieron a 25 º C± 1.

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LA OCURRENCIA DE LA GLUCOSA- OXIDASA, SU FUNCIÓN Y

ACTIVIDAD ENZIMATICA:

Los azúcares son los principales componentes de la miel. Aparte de determinar su valor

nutritivo y energético, que influyen en algunas de sus características físicas importantes.

La glucosa es un monosacárido presente en las mieles con alto contenido de fructosa.

Entre las enzimas que se encuentran en la miel, existe una que es oxidante, la glucosa-

oxidasa, ella misma produce peróxido de Hidrógeno durante su acción sobre la glucosa,

generando como producto de la reacción glucolactona y agua oxigenada. La enzima

glucosa-oxidasa es la responsable de la cristalización. El contenido de dicha enzima en

bajas concentraciones son menos susceptibles a la cristalización. La acidez de la miel

también está fuertemente relacionado con el contenido de está enzima, la glucosa-

oxidasa, y la tasa de fructosa. Una manera más simple para lograr la selectividad

deseada está empleando una reacción enzimática que es intrínsecamente selectiva. Los

más comunes procedimientos selectivos para la determinación de glucosa sobre la base

de la actividad catalítica es la glucosa oxidasa. Convencionales métodos enzimáticos

son costosos debido al alto consumo de reactivo enzimático, pero esta desventaja se ha

logrado superar mediante el uso de enzimas inmovilizadas. Esta estrategia ha sido

ampliamente utilizado en el análisis por inyección en flujo (FIA). Varias alternativas,

tales como la adsorción física, microencapsulación en membranas, atrapamiento de sol-

gel, de reticulación o unión covalente se han explorado en el diseño adecuado de flujo

continuo de lecho empacado, reactores tubulares o abierto ópticos / biosensores

electroquímicos. La ventaja de emplear un reactor de columna en comparación con

biosensores integrados es la capacidad de de atrapar una cantidad mucho más grande de

la enzima. (Sixto Alexandra y Knochen Moisés. 2009).

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Tomado de (http://www.biochemj.org/bj/347/0553/bj3470553a03.gif).

Para la identificación y cuantificación de la actividad enzimatica de la glucosa-oxidasa

se baso mediante un metodo por el trabajo de Sixto Alexandra y Knochen Moisés. 2009

que consistia en un sistema basado en el conceptos de conmutación de múltiples análisis

de flujo se ha desarrollado para la determinación automática selectiva de glucosa en la

miel. El método se basa en el trabajo de Trinder, mediante la siguiente reacción:

glucosa + O2 + H2O GOD→ Dgluconic acid+ H2O2

2H2O2 + 4-aminoantipyrine + 4-hydroxibenzoateGOD→quinoneimine.

donde GOD es sinónimo de glucosa oxidasa.

El quinoneimina formado fue detectado por su absorción a

505 nm. La glucosa oxidasa fue inmovilizada en reactores de columna a través de

Schiff formación de base. (Sixto Alexandra y Knochen Moisés. 2009).

Otro metodo de determinación de la actividad enzimatica de la glucosa-oxidase es

mediante otro metodo el cual consiste en tomas 10 g de miel y los diluimos con 40 ml

de agua triple destilada a una temperatura de 20°C, la glucosa-oxidasa liberará peróxido

de hidrógeno. Posteriormente de una hora el máximo de peróxido estará presente y se

procede a medir éste. Se sumerge la tira se compara el color de la tira con el de la

escala, la cual va de 0 a 25 mg H2O2 /L. Se multiplica el valor que da la escala por 5

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para determinar la cantidad en microgramos de H2O2 creados por 1 gramo de miel en

una hora.

Si el título de la glucosa-oxidasa en mayor o igual a 10 microgramos por gramo por

hora, el HMF va a estar por debajo de los 40 mg/1000g con una certeza de 95%.

LA OCURRENCIA DE LA CATALASA, SU FUNCIÓN Y ACTIVIDAD

ENZIMATICA:

La enzima catalasa tiene su función en la destrucción del peróxido de hidrógeno. Se

encontraron en muchos estudios que la actividad de la catalasa es muy alta en el polen,

pero muy poco en el néctar, como también que los valores de peróxido son muy altos

en muestras de miel que carecían de actividad de la catalasa. Por lo tanto se puede

inferir que en cuanto más alto es el nivel de glucosa oxidasa, mayor es el nivel de

peróxido y cuanto menor sea el nivel de catalasa, mayor será la nivel de peróxido.

(Roderick J. Weston. 2000).

Es decir que la catalasa descompone H2O2 por lo que su presencia produce una

disminución en la actividad antibacteriana producida a partir de la actividad de la

glucosa-oxidasa (GOX).

La invertasa es activada por la catalasa dando origen a los monosacaridos invertidos es

decir, a la levulosa y la glucosa.

LA OCURRENCIA DE LA FOSFATASA ACIDA, SU FUNCIÓN Y ACTIVIDAD

ENZIMATICA:

La enzima Fosfatasa acida es conocida pueste que sirve como indicador de la frescura y

el envejecimiento de la miel. Esta enzima es una hidrolasa que proporciona inorgánicos

fosfatos de fosfatos orgánicos. La Fosfatasa ácida está principalmente presente en el

polen. A pesar de que la fosfatasa ácida es una enzima de la miel, está muestra menor

actividad enzimática y es menos resistentes al calor y almacenamiento que las otras

enzimas de la miel como lo son la diastasa, invertasa y glucosa oxidasa. La presencia de

la fosfatasa ácida podrian estar relacionados con el deterioro de la miel por

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fermentación. (Torre Alonso, Cavia M.M., Fernández-Muñoz M.A., Moreno G.,

Huidobro J.F., Sancho M.T. 2006).

BIBLIOGRAFIA:

- Gutiérrez María Gabriela, Enríquez Eunice, Lusco Lorenzo, Rodríguez-Malaver

Antonio, Persano Oddo Livia, Vit Patricia; (2008). Caracterización de mieles de

Melipona beecheii y Melipona solani de Guatemala.2008; 50 (1): 2-6.

-Musa Ozcan, Derya Arslan, Durmus Ali Ceylan. (2005). Effect of inverted saccharose

on some properties of honey. Food Chemistry 99. 24–29.

-Orantes-Bermejo FJ y Torres Fernández-Píñar, Evolution of invertase activity in

honey from Castanea sativa and Rosmarinus officinalis collected in Granada. , Vol.50

nº 3; 124-128.

-Roderick J. Weston. (2000). The contribution of catalase and other natural products to

the antibacterial activity of honey: a review. Food Chemistry 71 235-239.

-Sixto Alexandra, Knochen Moisés. (2009). Multicommutated flow system for the

determination of glucose in honey withimmobilized glucose oxidase reactor and

spectrophotometric detection. Talanta 77. 1534–1538.

-Tosi E., M. Ciappini, E. Re, H. Lucero. (2002). Honey thermal treatment effects on

hydroxymethylfurfural content. Food Chemistry 77, 71–74.

-Torre S.R. Alonso, M.M. Cavia, M.A. Fernandez-Muin, G. Moreno, J.F. Huidobro,

M.T..Evolution of acid phosphatase activity of honeys from different climates. (2005)

El Silver. 750-755.

-Voldrich M., Rajchl A. , Cížková h. and Cuhra p. Detection of Foreign Enzyme

Addition into the Adulterated Honey. Vol. 27, 2009, Special Issue.

Imagenes. (Paginas de internet).

http://www.elmhurst.edu/~chm/vchembook/images/546starchhydrolysis.gif.http://njsas.org/projects/light_polarization/invertase.gif.

http://www.biochemj.org/bj/347/0553/bj3470553a03.gif.

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