Utilizando ingeniería de proteínas se modificó la enzima HDH, con el fin de mejorar su desempeño como un biocatalizador para la cuantificación de Histamina.

El ser humano cada vez está más propenso a generar reacciones inflamatorias similares a las alergias producto de la histamina, compuesto aminado presente en pescados, mariscos, nueces y alimentos fermentados.

Es por ello que académicos de la Universidad de La Serena, mediante la mutación enzimática desarrollaron una herramienta biotecnológica que detecta la alta presencia de histamina en los alimentos.

Una de las causas más frecuentes de reacciones inflamatorias relacionadas con alimentos es la escombroidosis, el consumo de pescados con altos niveles de histamina. En ese sentido se hace cada vez más necesario contar con un ensayo rápido y simple para la cuantificación de histamina en muestras alimentarias, especialmente en los lugares de producción.

De acuerdo con el académico de la Universidad de La Serena, Dr. Ronny Martínez, para la Región de Coquimbo y el país, es necesario cuantificar la concentración de histamina en los productos de importación y exportación de alimentos.

“Estamos estableciendo métodos que pueden servir como base para entregar un servicio de cuantificación de histamina y determinar la frescura de los alimentos, especialmente de origen marino. Tener esa capacidad en la región es importante, ya que es una herramienta que ayuda al mercado, que no solo se ajusta a los productos marinos, sino también a fermentados y quesos, que al tener participación de microorganismos también tienen formación de histamina”, detalló el Dr. Martínez.

Mediante el Proyecto Fondecyt Regular 1200466, se busca estudiar y modificar la enzima Histamina Deshidrogenasa (HDH), utilizando ingeniería de proteínas, con el fin de mejorar su desempeño como un biocatalizador para la cuantificación de Histamina en muestras complejas.

“Encontramos varios mutantes e identificamos sitios de aminoácidos que tienen una influencia en la actividad de la enzima en términos de velocidad de reacción o sensibilidad. Ahí tenemos distintos perfiles, cada mutante va cambiando sus perfiles y encontramos una que aumenta su actividad contra histamina y disminuye su reacción a otros sustratos”, es decir, que podría aumentar su especificidad por histamina, detalló el académico del Departamento de Ingeniería en Alimentos de la ULS.

Se realizaron estudios de alineamiento estructural, estructura-función y docking de sustrato para identificar los aminoácidos que estan involucrados en la interaccion de la histamina con la enzima HDH. El desafío para los académicos de la ULS es que la enzima no pierda actividad, y además que no reaccione con otros compuestos parecidos pudiendo generar falsos positivos o señalar un nivel de histamina superior al real.

Se seleccionaron nueve aminoácidos para la construcción de bibliotecas de saturación sitio dirigida (SSM), generando miles de versiones distintas de la enzima, que deben ser evaluadas. Posteriormente solo unos pocos candidatos con purificados y caracterizados. La enzima purificada se prueba contra varios sustratos químicamente similares, y además se somete a altas temperaturas para evaluar su resistencia al calor.

Los resultados del trabajo académico desarrollado en el Departamento de Ingeniería en Alimentos de la ULS, incorporan nueva información científica respecto al comportamiento de la enzima y los efectos en el sitio activo con respecto a los aminoácidos, enfocados a las posibles aplicaciones de estas nuevas mutantes.

Esta detección de histamina a través de enzimas, significa una importante alternativa a las metodologías analíticas actuales que se basan en análisis cromatográfico (HPLC), permitiendo contar con un ensayo rápido y simple para la cuantificación de histamina en muestras alimentarias, especialmente en los lugares de producción o dentro de la Región de Coquimbo.