La industria alimentaría evita la oxidación de los alimentos mediante diferentes técnicas, como el envasado al vacío, y también utilizando antioxidantes.
Hay antioxidantes naturales, presentes en el organismo, o sintéticos. Los antioxidantes en alimentos se definen como preservantes que retardan el deterioro, rancidez o decoloración debida a la oxidación. Después de que el antioxidante se une al agente oxidante, éste no está libre para reaccionar con algunos compuestos de los alimentos y por lo tanto no puede causar su oxidación.
Los antioxidantes pueden ser enzimas que aumentan la velocidad de ruptura de los agentes oxidantes (radicales libres). Entre ellas se encuentran las enzimas superóxido dismutasa, glutatión peroxidasa y la catalasa.
La catalasa es una enzima de óxido reducción que cataliza la descomposición del peróxido en agua y oxígeno.
2H2O2 + enzima --------> O2 + 2H2O
¿Qué se ocurrirá con la velocidad de la reacción de la catalasa si a las muestras de hígado macerado de pollo y agua oxigenada les agregamos diferentes soluciones de etanol?
El sistema digestivo de los seres humanos, como en todos los mamíferos, está compuesto por un tubo digestivo y una serie de glándulas anexas que ayudan en el procesamiento de los alimentos ingeridos, las enzimas digestivas son proteínas que actúan en la degradación de dichos alimentos, en el hígado se localizan los jugos gástricos y enzimas como la catalasa.
Muchos organismos pueden descomponer el peróxido de hidrógeno (H2O2) por la acción de las enzimas. Las enzimas son proteínas globulares responsables de la mayor parte de la actividad química de los organismos vivos. Actúan como catalizadores, que son sustancias que aceleran las reacciones químicas sin ser destruidas o alteradas durante el proceso. Las enzimas son extremadamente eficientes y se pueden utilizar una y otra vez repetidamente. Una enzima puede catalizar miles de reacciones en cada segundo. Tanto los valores de pH como de la temperatura a los que trabaja la enzima son extraordinariamente importantes. La mayoría de los organismos tienen un intervalo de temperatura preferente en el cual sobreviven y sus enzimas funcionan mejor dentro de dicho intervalo de temperatura. Si el ambiente donde se encuentra la enzima es demasiado ácido o demasiado básico, la enzima puede desnaturalizarse de forma irreversible o transformarse de modo que su forma no le permita más realizar su funcionamiento apropiado.
El H2O2 es tóxico para la mayoría de los organismos vivos. Muchos organismos son capaces de desturir el H2O2 mediante la acción de enzimas antes de que pueda realizar mucho daño. El H2O2 se convierte en oxígeno y agua según la siguiente reacción:
2 H2O2 -------- 2 H2O + O2
Aunque esta reacción ocurre espontáneamente, las enzimas incrementan la velocidad de reacción de forma considerable. Se conoce que al menos dos enzimas diferentes catalizan esta reacción: a) catalasa, que se encuentra en animales y protistas; b) peroxidasa, que se encuentra en las plantas. Mucho se puede aprender sobre las enzimas mediante el estudio de la rapidez de reacciones catalizadas por enzimas. La rapidez de una reacción puede estudiarse de muy diversas formas como:
Midiendo la presión de los productos que aparecen (en este caso, O2)
Midiendo la velocidad de desaparición del substrato (en este caso, H2O2)
Midiendo la velocidad de aparición del producto (en este caso, O2 que se desprende como gas)
En este experimento se medirá la rapidez de la actividad de la enzima bajo diferentes concentraciones de etanol.
Al inicio de la reacción no existe aún un producto de la misma, por lo que la presión es igual a la atmosférica. Después de un corto tiempo se acumula oxígeno a una velocidad bastante constante. La pendiente de la curva en este periodo inicial es constante y de denomina velocidad inicial. A medida que se destruye el peróxido, queda menos para reaccionar y el O2 se produce a menor velocidad. Cuando se termina el peroxide ya no se produce más O2.
