Este documento trata sobre los recientes avances en la comprensión de la estructura y funcionalidad de la pectina. La pectina es un polisacárido complejo que forma parte de las paredes celulares de las plantas y se utiliza ampliamente como ingrediente alimentario. Investigaciones recientes han mejorado nuestro entendimiento de la estructura molecular de la pectina y sus propiedades funcionales como agente gelificante. Esto permitirá el desarrollo de "pectinas de diseño" con funcionalidades específicas y la manipulación

1. Pectina: nuevas perspectivas sobre un
polímerode edad están empezando a cuajar
La pectina es un alto valor ingrediente
alimentariofuncional ampliamente utilizado
como unagente gelificanteyestabilizante.Es
también un abundante, ubicuo y
multifuncional componente de las paredes
celulares de todas las plantas terrestres. Los
científicos de alimentos y científicos de
plantas, por tanto, comparten un objetivo
común para comprender mejor la estructura
y funcionesde los polímeros pécticas a nivel
molecular. Las propiedades básicas de la
pectina se conocen desde hace casi 200
años, pero recientemente ha habido un
tremendoprogresoen nuestra comprensión
de la complejaestructurafinade polímerosy
las enzimas pécticas pectinolíticas. Esto ha
sido posible gracias a la sinergia entre la
plantay la investigaciónde alimentosyporla
aplicación de una gama de estado -OF- THE-
técnicas de la técnica, incluyendo huellas
dactilares enzimática, espectrometría de
masas, RMN, modelado molecular, y los
anticuerpos monoclonales. Con este mayor
conocimientoviene laperspectivade nuevas
aplicaciones. Los productores están
empezando a desarrollar una nueva
generaciónde pectinasde diseñosofisticado
con funcionalidades específicas. Por otra
parte,la capacidadde manipularlapectinain
planta tendría un impacto importante en la
calidad de las frutas y hortalizas y
procesamiento,asícomosobre laproducción
de pectina.
Introducción
La pectina es todo lo que nos rodea. Es un
componente principal de las paredes
celularesde todaslasplantasde la tierray en
una dietanormal occidental alrededor del 4-
5 g de pectina se consumen cada día (Pilnik,
1990). Pectina extraída se utiliza
ampliamente como ingrediente alimentario
funcional y él (o su código de la UE, E440)
aparece entre los ingredientes de los
productos alimenticios innumerables. El
consumo anual de todo el mundo se estima
enalrededorde 45 millones kilogramos, con
un valor de mercado mundial de al menos
400 millones de euros (Savary, Hotchkiss,
Fishman, Cameron, y bShatters, 2003). Las
propiedades gelificantes de la pectina, que
son bien conocidos para los fabricantes de
mermeladacaserayproductoresindustriales
por igual, fueron descritos por primera vez
por Hennri Braconnot en 1825 (Braconnot,
1825). En su excelente revisión, W. Pilnik
describe cómo Braconnot acuñó el nombre
de pectina, derivados de significado los
phctos griegos pektikos 'congelar o
solidificar. Braconnot también predijo que
tendría funciones importantes en todas las
plantas y tienen muchas aplicaciones en el
arte de la "confiseur '(Braconnot, 1825). En
todos los puntos que estaba en lo cierto y el
estudiode este notable macromoléculase ha
perseguido con vigor por los científicos de
plantas y alimentos desde entonces.
En la pectina industria alimentaria es
conocido principalmente como un agente
gelificante y se utiliza ampliamente en la
producción de mermeladas y jaleas, zumos
de frutas, productos de confitería y rellenos
de harina (de mayode 1997; Roliny De Vries,
1990). El otro uso principal de la pectina es
para la estabilización de bebidas y yogures
lácteosacidificados.Entodaslasaplicaciones
áreas de la estructura fina de la pectina
afecta profundamente a su funcionalidad.
Esto se refleja en el hecho de que aunque la
mayoría de los tejidos vegetales contienen
pectina,laproducción comercial se basa casi
por completoensólounaspocasfuentesque
tienenlaspropiedadesnecesarias(<biblio>).
Actualmente, la cáscara de los cítricos y de
orujode manzana sonlas principalesfuentes
de pectina extraída mientras otros
potencialmente valiosas fuentes
permanecen en gran parte no utilizada
debido a ciertas propiedades estructurales
indeseables.
Esta estrecharelaciónentre laestructura y la
función ha motivado la investigación de una
mejor comprensión de la estructura de la

2. pectina con el objetivo final de refinar el
proceso de producción. Se prevé que se
pueden producir nuevos "pectinas de
diseño" con funcionalidades a medida. Esto
se puede conseguir en cierta medida por la
modificaciónracional de pectinaextraídapor
tratamiento químico o enzimático. El más
ambiciosoobjetivoesmodificarla estructura
de la pectina dentro de las plantas antes de
la extracción-porlotanto la fabricación de la
pectina comercial puede comenzar con la
manipulación de genes de plantas en lugar
de con pulpa de fruta. Varias revisiones han
descrito la estructura, procesamiento y
aplicacionesde lapectina(Pilnik, 1990; mayo
de 1997; Rolin & De Vries, 1990). El
propósitode este artículoesponerde relieve
algunos de los más recientes avances en la
investigación de la pectina tanto vegetales
como cienciade losalimentos,yparadiscutir
las consecuencias para la producción y la
aplicación de la pectina.
Nuevosconocimientossobre laestructurade
la pectina
El término"pectina"esunpocoengañoso,ya
que más bien implica una molécula. De
hecho pectina describe una familia de
oligosacáridos y polisacáridos que tienen
características comunes, pero son muy
diversos en sus estructuras finas (Ridley,
O'Neill &Mohnen,2001). Sin embargo,todas
las pectinas son ricos en ácido galacturónico
(GalA) y la FAO y la UE estipulan que
"pectina" debe constar de al menos el 65%
Gala. Tres principales polisacáridos pécticas
son reconocidos, que contiene toda la gala
para una mayor o menor medida.
Homogalacturonano (HG) es un polímero
lineal que consiste en 1,4-ligado aD-gala,
mientras ramnogalacturonano I (RGI)
consiste enel disacárido de repetición [/ 4) -
Ad-Gala- (1/2) -aL-Rha- (1 /] para que una
variedad de diferentes cadenas de glicano
(principalmentearabinanoygalactano) están
unidos a los residuos de RHA. El
confusamente nombrado
ramnogalacturonano II (RGII) tiene una
columnavertebral de HG en lugar de RG, con
cadenas laterales complejos unidos a la de
los residuos de Gala (Ridley et al, 2001;.
Willats, McCartney, Mackie y Knox, 2001a).
Hasta hace poco se aceptaba que
ramnogalacturonano y dominios
homogalacturonanoconstituyenla"columna
vertebral"de polímeros pécticas tal como se
muestra en la Fig. 1 (A). Sin embargo, una
estructura alterativa recientemente se ha
propuesto en la que HG es una cadena
lateral largade RGI (Fig.1 (B)) (Vinckenetal.,
2003). Una cosa que no se discute es que las
pectinas son un grupo extremadamente
complejo y estructuralmente diversa de
polímeros. Las estructuras finas de pectinas
pueden ser extremadamente heterogéneas
entre las plantas, entre los tejidos, e incluso
dentro de una sola pared celular. Las
longitudes de cadena de los distintos
dominiospuedenvariarconsiderablemente,
y la composición de azúcar de RGI también
puedensermuyheterogéneas.En contraste,
se cree que RGII tener una estructura
altamente conservada. Por otra parte, de
gala en HG puede ser ambos metilo-
esterificado y acetilado. Tanto el grado de
methylesterification (DE) y el grado de
acetilación(DA) tienenun profundo impacto
en las propiedades funcionales y pectinas
son tradicionalmente clasificado como de
alto éster o bajo éster con ED de O50% un
50%, respectivamente (Rinaldo, 1996!;
Voragen, Pilnik, Thibault, Axelos y Renard,
1995).
Un gel de pectina se forma cuando las
porciones de HG se reticulado para formar
una red cristalina tridimensional en la que
están atrapados agua y solutos (Fig. 2 (B)).
Varios factores determinan propiedades
gelificantesincluyendo la temperatura, Tipo
de pectina, DE, DA, pH, azúcar y otros
solutos,ycalcio.En pectinasde alto éster las
zonas de unión están formados por el
entrecruzamiento de HG por puentes de
hidrógeno y fuerzas hidrofóbicas entre
grupos metoxilo, ambos promovidos por la

3. alta concentraciónde azúcary de bajopH. En
bajo éster zonas pectinas de unión están
formadospor calcio entrecruzamiento entre
los grupos carboxilo libres.