Los residuos de la industria marisquera encuentran una nueva vía de valorización mediante enzimas
Los caparazones de camarones, langostinos y cangrejos generan grandes cantidades de residuos en la industria marisquera. Sin embargo, estos materiales contienen quitina, un biopolímero abundante que puede utilizarse como materia prima para obtener compuestos de interés en ámbitos como la medicina, la biotecnología y la industria.
Un equipo del Centro de Biología Molecular Severo Ochoa (CBM-CSIC-UAM), dirigido por María Fernández Lobato, ha caracterizado una enzima procedente del hongo Absidia coerulea capaz de modificar la quitina mediante un proceso más limpio, eficiente y controlado que los métodos químicos convencionales. El trabajo ha sido publicado en Carbohydrate Polymers.
El reto de aprovechar la quitina
La quitina es un polisacárido que forma parte del exoesqueleto de numerosos artrópodos. Su elevada resistencia y estructura cristalina dificultan su transformación industrial, ya que además es insoluble.
Actualmente, una parte importante de la quitina recuperada se transforma en quitosano, un derivado utilizado en aplicaciones como la cicatrización de heridas, la liberación controlada de fármacos y determinados desarrollos con propiedades antimicrobianas y antioxidantes.
El problema es que las propiedades del quitosano dependen de cómo se modifica químicamente la quitina durante el proceso de fabricación. Por ello, controlar con mayor precisión esta transformación resulta relevante para obtener materiales con características determinadas.
Una alternativa a los tratamientos químicos convencionales
La producción industrial de quitosano utiliza actualmente soluciones alcalinas muy concentradas y temperaturas elevadas. Estos tratamientos requieren un consumo energético considerable y generan residuos químicos.
La investigación propone una vía enzimática mediante AcCDA1, una enzima identificada en Absidia coerulea.
Los investigadores comprobaron que AcCDA1 puede eliminar parte de los grupos acetilo presentes en la quitina. Este proceso, denominado desacetilación, reduce la cristalinidad del material y facilita que pueda someterse posteriormente a otras transformaciones.
Una de las características relevantes del método es que la reacción puede realizarse bajo condiciones más suaves que las empleadas en los procesos industriales convencionales.
Mayor control sobre los productos obtenidos
La enzima no solo actúa sobre la quitina. También puede modificar diferentes tipos de quitosano de forma controlada.
En los ensayos, AcCDA1 mostró una mayor rapidez y eficiencia que otras enzimas conocidas para generar fragmentos de quitina y quitosano con diferentes grados de modificación química.
Estos fragmentos, denominados oligómeros, pueden presentar propiedades biológicas diferentes dependiendo de su composición. El control sobre el grado de modificación permite, por tanto, orientar la obtención de materiales hacia características determinadas.
Del residuo a materiales de interés biomédico
El interés de esta investigación reside en combinar la valorización de un residuo abundante con una tecnología capaz de controlar con mayor precisión las propiedades del material recuperado.
Los caparazones de crustáceos pasan así de ser un subproducto de la industria marisquera a constituir una fuente de quitina susceptible de transformación mediante procesos enzimáticos.
La investigación abre una vía para desarrollar métodos de aprovechamiento más sostenibles y obtener oligómeros de quitina y quitosano con propiedades específicas, que podrían facilitar el desarrollo de nuevos biomateriales y aplicaciones biomédicas.
