Doctor Javier Placido Arrizón Gaviño (Ciatej)

El doctor es investigador titular B en el Centro de Investigación y Asistencia en Tecnología y Diseño del Estado de Jalisco (Ciatej). Posee doctorado en Ingeniería Microbiana y Enzimática (INSA-Toulouse, Francia), Maestría en Ciencias en Procesos Biotecnológicos (Universidad de Guadalajara), 2001. Ingeniería Química, 1997 (Universidad de Guadalajara). Contacto: jparrizon@ciatej.mx

México es un país biodiverso, debido principalmente a sus características geográficas; esto le confiere una gran cantidad de hábitats, tales como la alta montaña, los bosques templados, las zonas selváticas, áridas y semiáridas, regiones que favorecen la producción de una gran diversidad de cultivos, algunos de ellos endémicos de Centroamérica y producidos desde tiempos ancestrales en México por las diferentes culturas prehispánicas, tales como el maíz, el frijol, la calabaza, el tomate, el chile, el agave, el cacao, el nopal y la tuna.

Debido a la composición de estas materias primas, se les ha empleado para elaborar bebidas tradicionales fermentadas, cuya microbiota y moléculas generadas tienen un alto potencial como fuente de enzimas e ingredientes útiles para la producción y formulación de alimentos funcionales con impactos positivos a la salud humana (nutracéuticos, prebióticos y probióticos).

Estas bebidas tienen en general las siguientes características: son procesos ancestrales (existen antes de la conquista española) que utilizan diferentes substratos de origen vegetal; normalmente, emplean métodos rústicos y tradicionales en los que ocurren fermentaciones espontáneas no controladas que se producen a baja escala; son de consumo popular en áreas urbanas y rurales, y algunas tienen gran potencial de industrialización. Existen pocos estudios científicos realizados sobre la caracterización y las propiedades de estas bebidas.

A continuación, se describen de manera muy resumida, algunos estudios realizados por Ciatej en dos cultivos emblemáticos de México, el agave y el maíz.

El género Agave comprende alrededor de 200 especies, la mayoría endémicas de México. Existen bebidas tradicionales mexicanas elaboradas a partir de agave, tales como las bebidas alcohólicas destiladas tequila, bacanora, sotol, raicilla y mezcal (dependiendo de la región); en todas ellas, el proceso de elaboración es muy similar y varía en cuanto al tipo de agave utilizado (alrededor de 20 especies) y al nivel de industrialización del procedimiento.

Se ha estudiado la microbiota de la etapa de fermentación de estas bebidas, en particular, las levaduras no-Saccharomyces como las del género Kluyveromyces que tienen rendimientos de producción de alcohol similares a Saccharomyces utilizando diferentes tipos de azúcares.

Las Kluyveromyces son también buenas productoras de aromas; tienen una excelente capacidad de secretar enzimas, entre ellas β-fructofuranosidasas (llamadas también inulinasas o fructanasas), útiles para la hidrólisis de agavinas (fructanos de agave) y la obtención de miel de agave (jarabe fructosado); debido a que estas levaduras producen etanol y fructanasas, ha sido posible emplearlas en procesos de sacarificación/fermentación simultánea a partir de jugo de agave crudo o agavinas.

Las Kluyveromyces y otras no-Saccharomyces del género Candida son productoras de enzimas xilosidasa y glicosidasas, las cuales rompen los enlaces glicosídicos de terpenos (moléculas responsables de aromas florales y frutales) unidos a polisacáridos de las paredes vegetales, razón por la que se les emplea para aumentar la calidad aromática de los vinos de uva.

Se dice que los mexicanos somos hijos del maíz; efectivamente, a México y Centroamérica se les conoce como el origen de este grano, base de alimentación mexicana desde la época prehispánica hasta la fecha; las culturas mesoamericanas descubrieron el proceso de nixtamalización, que consiste en una cocción del maíz en agua con cal, lo que provoca que los iones de calcio abran las cadenas de almidón (hinchamiento de los granos); posteriormente, estos granos se muelen dando lugar a la masa de maíz, base para la elaboración de la tortilla y de una amplia gama de alimentos, entre ellos, las bebidas fermentadas.

Las bebidas fermentadas tradicionales a base de maíz podrían clasificarse en dos grupos: las fermentaciones de maíz sin nixtamalización, como es el caso del tesgüino (en el norte del país), y las que se elaboran de la fermentación de la masa de maíz nixtamalizada.

Entre estas bebidas a base de masa de maíz se encuentra el tejuino, bebida acético-láctica baja en alcohol (menos del 1% v/v); se ha encontrado que hay dos procesos para elaborar esta bebida: el primero consiste en una fermentación sólida de la masa de maíz (que dura entre tres y cinco días); posteriormente, se licua con agua y piloncillo, se le agrega sal y limón, además de hielo. El segundo proceso, y el más popularmente usado por los productores que lo venden en carritos, consiste en elaborar en principio un atole mediante la cocción de la masa de maíz diluida, a la cual se le añade piloncillo; una vez que se espesa y se vuelve viscosa, se le deja enfriar y fermentar de manera espontánea por un periodo que dura entre 24 y 48 horas.

Según las leyendas urbanas, el tejuino alivia las diarreas infantiles, razón por la cual llamó la atención para estudiar sus propiedades probióticas; efectivamente, se demostró en simulador de tracto digestivo humano (ARIS –Simulador de Tracto Digestivo Humano- desarrollado en Ciatej) que desplaza a las bacterias patógenas por contener una alta cantidad de bacterias ácido-lácticas.

Se encontraron nuevos probióticos con diversas propiedades biológicas, así como productores de enzimas (bacterias de la especie Pantoea anthophila), productoras de β-galactosidasas, enzimas que industrialmente se utilizan en la leche de vaca para hidrolizar el disacárido de lactosa a glucosa y galactosa (leche deslactosada) que además pueden hacer la síntesis de prebióticos del tipo galactooligosacáridos (GOS), a los cuales se les encuentra de manera natural en la leche materna y se utilizan para formulaciones lácteas infantiles y como prebiótico en general.

Fuente: México es Ciencia