La dextranasa a lo largo de la industria azucarera
Efraín Rodríguez Jiménez
División Química-Física, Centro de Ingeniería Genética y Biotecnología, CIGB
Ave. 31 e/ 158 y 190, Cubanacán, Playa, AP 6162, CP 10 600, Ciudad de La Habana, Cuba
Fax: (537) 271 47 64; E-mail: efrain.rodriguez@cigb.edu.cu
RESUMEN
En la producción de azúcar, las dextranas son compuestos indeseables, sintetizados por microorganismos
contaminantes a partir de la sacarosa, que provocan pérdidas significativas al incrementar la viscosidad en los
flujos y reducir el recobrado industrial. El empleo de la enzima dextranasa es el método más eficiente para la
hidrólisis de las dextranas en el central azucarero. Se han identificado cepas de bacterias, hongos filamentosos y
un pequeño número de levaduras que producen dextranasa. Las dextranasas fúngicas manifestaron la mayor
velocidad de reacción y encontraron las condiciones más favorables de reacción a bajo Brix, con valores de pH y
temperatura próximos a 5.0 y 50 ºC, respectivamente, es decir, condiciones existentes en el procesamiento de
los jugos de los centrales. Algunas de estas dextranasas formuladas en preparados enzimáticos se han empleado
para hidrolizar de manera eficiente las dextranas en los jugos. En estados más avanzados del proceso, en los que
ya las dextranas han provocado pérdidas, las condiciones de temperatura y de Brix son elevadas. Sin embargo,
aunque los volúmenes con que se ha de trabajar son inferiores, el tratamiento con estas enzimas en la meladura
hizo necesario el incremento de la dosis, hasta llegar a igualar el consumo de dextranasa. Algunas dextranasas
termotolerantes de bacterias, identificadas hasta el momento, manifestaron la actividad específica muy reducida,
lo cual hace impracticable su uso industrial. Las dextranasas fúngicas de Chaetomium sp. han mostrado los
mejores resultados en el tratamiento de las dextranas, tanto en los jugos como en la meladura. La búsqueda de
nuevas dextranasas, ya sean naturales o recombinantes, debe dirigirse a la obtención de una dextranasa compa-
rable con la enzima de Chaetomium sp.
Palabras claves: dextranasa, enzimas industriales, aplicación industrial, dextrana
Biotecnología Aplicada 2005;22:11-19
The dextranase along sugar-making industry. In sugar production, dextrans are undesirable compounds
synthesized by contaminant microorganisms from sucrose, increasing the viscosity of the flow and reducing
industrial recovery, bringing about significant losses. The use of the dextranase enzyme is the most efficient
method for hydrolyzing the dextrans at sugar mills. Some bacterial strains, filamentous fungi and a small number
of yeasts have been shown to produce dextranase. The fungal dextranases showed the highest reaction rate at
low Brix, with pH and temperature close to 5.0 and 50 ºC, respectively, that is, conditions existing in juice
extraction. Some of these dextranases formulated in enzymatic preparations have been efficiently used for
hydrolyzing dextrans in sugar mill juices. In more advanced points of the process, where the dextrans have
already caused losses, the conditions of temperature and Brix are high. However, although the volumes are
smaller, the treatment with these enzymes in syrup showed the need to increase the dose, equaling dextranase
consumption. Some thermo tolerant bacterial dextranases identified up to now showed a much reduced specific
activity that makes their industrial use unfeasible. The fungal dextranases from Chaetomium sp. have shown the
best results on dextrans treatment both in juices and syrups. Any attempt to obtain a new natural or recombinant
dextranase enzyme, must be comparable with to the Chaetomium enzyme.
Keywords: dextranase, industrial enzymes, industrial application, dextran
Introducción
Las dextranas son polisacáridos de elevado peso
molecular, formados por glucosas unidas por enlaces
α
-1.6 al menos en el 50%, con ramificaciones
enlazadas
α
-1.3 aunque también puede presentar otras
unidas
α
-1.2 o
α
-1.4 [1]. Las ramificaciones son
significativas en las dextranas de bajo peso molecular,
en las que llegan a alcanzar hasta el 8% [2]. La
solubilidad de las dextranas disminuye a medida que
en ellas aumenta la proporción de otros enlaces
α
en
relación con los
α
-1.6 [3].
Las dextranas no son compuestos propios de la
caña, el contenido de estos polisacáridos en la caña
es muy bajo o casi cero. Su formación ocurre por la
acción de la enzima dextranasacarasa de microor-
ganismos contaminantes que se alojan en la savia de
la planta [1] o la atacan posteriormente al ser dañada
su corteza. La infestación de la caña por el insecto
Diatraea saccharalis, conocido como “borer” y el
ataque de roedores favorecen la contaminación
microbiana de la gramínea en el campo [4]. El
Leuconostoc mesenteroides es la bacteria láctica que
fundamentalmente agrede a la caña. El nivel de
exposición del tejido interno de la caña se incrementa
con el corte mecanizado, el trozado o por la quema,
lo cual provoca la inactivación de las enzimas fenol
oxidasas de acción protectora o bactericida en la
planta [1]. Bajo condiciones favorables de tempe-
ratura y humedad, la dextranasacarasa hidroliza la
sacarosa y forma dextranas. Junto con el jugo, estas
dextranas se extraen en los molinos y contaminan los
flujos del central, y su nivel en el jugo llega a exceder
las 10 000 ppm (1%) en los casos extremos [5].
1. Cuddihy JA, Porro ME, Rauh JS. The
presence of total polysaccharides in sugar
production and methods for reducing their
negative effects. Midland Research La-
boratories, Inc. [Publicación periódica en
línea] Available from URL:
http://
www.midlandresearchlabsinc.com/doclib/
polysach.pdf
.
2. Morel du Boil PG, Wienese S. Enzymatic
reduction of dextran in process- Laboratory
evaluation of dextranases. Proc S Afr Sug
Technol Ass 2000;76:435-43.
3. Imrie FKE, Tilbury RH. Polysaccharides
in sugar cane and its products. Sugar
Technology Reviews 1972;1:291-361.
4. Rampaud M. Manejo de los roedores
en la caña de azúcar. Sugar y azúcar
1993:46-7.
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