Glutamato monosódico

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Glutamato monosódico
Monosodium glutamate crystals.jpg
Cristales de glutamato monosódico.
Nombre (IUPAC) sistemático
2-amino-5-hidroxi-5-oxo-pentanoato de sodio
General
Otros nombres Glutamato monosódico
Fórmula semidesarrollada C (CC(=O) O) C (C(=O) O-)N.[Na+]
Fórmula molecular C5H8NNaO4
Identificadores
Número CAS 142-47-2[1]
Número RTECS TT3700000
Propiedades físicas
Estado de agregación Polvo cristalino blanco
Apariencia blanco o gris sucio
Densidad 2.1 *10^3 kg/m3; 2,1 g/cm3
Masa molar 169.111 g/mol g/mol
Propiedades químicas
Solubilidad en agua Muy soluble en agua
Riesgos
Ingestión

Puede causar irritación, náusea, vómitos y diarrea.

LD50= 15-18 g/kg
Inhalación Irritación, exposición a largo plazo puede resultar fatal.
Piel Bajo riesgo.
Ojos Bajo riesgo.
Valores en el SI y en condiciones estándar
(25 °C y 1 atm), salvo que se indique lo contrario.

El glutamato monosódico, también conocido como glutamato de sodio o GMS, es la sal sódica del ácido glutámico, uno de los aminoácidos no esenciales más abundantes en la naturaleza.[2] La Administración de Fármacos y Alimentos (FDA) de Estados Unidos clasificó al GMS como Generalmente Reconocido como Seguro (GRAS, por sus siglas en inglés) y la Unión Europea, como un aditivo alimentario. El GMS tiene el código HS 29224220 y el Número E E621.[3] El glutamato que forma parte del GMS aporta el mismo sabor umami que el glutamato presente en otros alimentos. Ambos son químicamente idénticos.[4] La industria alimentaria comercializa y usa el GMS como un potenciador del sabor, debido a que equilibra, combina y resalta el carácter de otros sabores.[5] [6] Los nombres comerciales del glutamato monosódico incluyen AJI-NO-MOTO®, Vetsin y Ac'cent.

Historia del GMS como compuesto umami[editar]

En 1908, el Profesor Kikunae Ikeda aisló el ácido glutámico como una nueva sustancia gustativa a partir del alga Laminaria japonica, kombu, mediante una extracción y cristalización acuosa y designó su sabor con el nombre de umami.[7] Él observó que el caldo japonés hecho de katsuobushi y alga kombu tenía un sabor peculiar que no había sido descrito científicamente en esa época y difería de los sabores dulce, salado, ácido y amargo.[4] Para comprobar que el glutamato era el responsable de este sabor, el umami, el profesor Ikeda estudió las propiedades gustativas de muchas sales de glutamato: de calcio, de potasio, de amonio y de magnesio. De todas las sales se podía obtener sabor umami pero además un sabor metálico debido a la presencia de otros minerales. Entre esas sales, el glutamato de sodio resultó ser la más soluble y apetecible, además de que cristaliza fácilmente. El profesor Ikeda denominó su producto glutamato monosódico y solicitó una patente para producirlo[8] [4] Los hermanos Suzuki iniciaron la producción comercial del GMS en 1909 bajo la marca AJI-NO-MOTO® (que en japonés significa la esencia del sabor), siendo así la primera vez que se produjo GMS en el mundo.[9] [10] [11]

Producción y propiedades químicas[editar]

Tres métodos de producción se han aplicado desde que el GMS se introdujo por primera vez al mercado:

  • Hidrólisis de proteínas vegetales con ácido clorhídrico para interrumpir los enlaces peptídicos (1909 -1962).
  • Síntesis química directa con acrilonitrilo (1962 – 1973).
  • Fermentación bacteriana, el método actual.[11]

En un principio, se utilizó gluten de maíz para la hidrólisis, debido a que contiene más de 30 g de glutamato y glutamina en 100 g de proteína. Sin embargo, a medida que aumentó la producción de GMS para satisfacer la creciente demanda, se estudiaron nuevos procesos de producción: síntesis química y fermentación. La industria de fibra poliacrílica se inició en Japón a mediados de las década del 50 y el acrilonitrilo fue adoptado como el material base para sintetizar el GMS.[12] En la actualidad, la mayor parte de la producción mundial de GMS se realiza por fermentación bacteriana en un proceso similar al de la producción de vino, vinagre, yogur e incluso, chocolate. La fermentación produce el aminoácido glutamato al que más adelante se le añade sodio, mediante la técnica de neutralización. Durante la fermentación, bacterias seleccionadas (bacterias corineformes) cultivadas con amoníaco y carbohidratos de remolacha azucarera, caña de azúcar, tapioca o melaza, excretan aminoácidos en el caldo de cultivo desde donde se aísla el L-glutamato. Kyowa Hakko Kogyo Co Ltd desarrolló la primera fermentación industrial para producir L-glutamato.[13] Actualmente, los resultados y la velocidad de producción de glutamato a partir de azúcares sigue mejorando en la producción industrial de GMS, lo que permite mantener satisfecha la demanda.[11] El producto final -después de la filtración, concentración, acidificación y cristalización- es puramente glutamato, sodio y agua. Tiene la apariencia de un polvo blanco cristalino que, en una solución, se disocia en glutamato y sodio. Se disuelve libremente en agua, pero no es higroscópico, Es además prácticamente indisoluble en solventes orgánicos comunes como el éter.[14] En general, el GMS es estable en las condiciones de procesamiento habituales de alimentos. Durante la cocción, el GMS no se descompone pero, al igual que otros aminoácidos, puede adoptar una coloración café o experimentar reacciones de Maillard en presencia de azúcares a temperaturas muy altas.[9]

Uso del GMS como potenciador del sabor[editar]

El GMS puro por sí solo no tiene un sabor agradable si no se complementa con un aroma sabroso (apetitoso)[15] . Como sabor y en la cantidad correcta, el GMS tiene la capacidad de potenciar otros compuestos de sabor activos, lo que equilibra y armoniza el sabor general de determinados platos. El GMS se combina muy bien con carnes rojas, pescados, carnes blancas, diversas verduras, salsas, sopas y marinados e incrementa la preferencia general por determinados alimentos, como el consomé de res.[5] Sin embargo, al igual que otros sabores básicos, excepto la sacarosa, el GMS contribuye con el sabor agradable sólo cuando es utilizado en la concentración correcta. Un exceso de GMS tendrá el efecto contrario sobre el sabor de un plato. Si bien la cantidad que se utiliza varía según el tipo de comida, en caldos el sabor agradable disminuye rápidamente si se añade más de 1 g de GMS por 100 ml.[16] Además, existe una interacción entre el GMS y la sal (cloruro de sodio) y otras sustancias umami, como los nucleótidos. Todo debe estar en la concentración correcta para lograr la máxima palatabilidad. Debido a estas propiedades, se puede utilizar el GMS para reducir la ingesta de sal (sodio), la cual contribuye a la hipertensión, enfermedades vasculares y accidentes cerebrovasculares. El sabor de alimentos bajos en sal mejora con la adición de GMS, incluso cuando la reducción de sodio es del 30%. Además, el contenido de sodio (en porcentaje de masa) del GMS es aproximadamente 3 veces más bajo (12%) que en el cloruro de sodio (39%).[17] Otras sales de glutamato se han utilizado para mejorar el sabor de sopas bajas en sal, pero el resultado ha sido una menor palatabilidad en comparación con la adición de GMS.[18]

Discusiones sobre el consumo del GMS[editar]

El GMS se ha usado por más de 100 años como sazonador. Durante este periodo se han realizado numerosos estudios sobre el GMS. JECFA, una organización asociada a la FAO y otros organismos internacionales y nacionales que regulan la seguridad de los aditivos alimentarios, consideran al GMS como un potenciador del sabor seguro para el consumo humano.[19] Al “conjunto de síntomas de GMS” se le denominó originalmente “síndrome del restaurante chino” cuando Robert Ho Man Kwok informó de los síntomas que experimentó después de disfrutar de un plato chino-estadounidense. Kwok sugirió múltiples factores como origen de los síntomas, entre ellas el alcohol del vino para cocinar, el contenido de sodio o el sazonador GMS. A pesar de ello, el GMS se convirtió en el foco central y, desde entonces, los síntomas se han asociado al GMS. El efecto del contenido de vino o sal nunca fue estudiado.[20] En 1997, Yahng WH junto a su equipo de colaboradores de la Universidad de Ontario en Canadá, estudiaron el efecto del GMS en un grupo de 61 personas. Las conclusiones de este estudio sugieren que existe un grupo de personas sensible al GMS. En los resultados los autores incluyen datos de aparición de cada uno de los síntomas determinados por la FDA como "complejo sintomático GMS", los cuales se produjeron en 36% de los individuos luego de ingerir GMS; este estudio incluyó un placebo, con el cual 9.8% de los individuos dijo presentar síntomas luego de tomarlo.

La dosis oral letal para el 50% de los sujetos (LD50) es entre 15 y 18 g/kg del peso corporal en ratas y ratones respectivamente, esta representa mil veces más la cantidad que se consume cada día en forma de aditivo alimentario.[19] Esto explica que las dosis de los alimentos no sean letales en una sola ingesta, pero se desconoce estudios científicos sobre la síntesis de GMS en el organismo y en consecuencia, si se acumula o no y de qué forma. En el caso del azúcar por ejemplo, se sabe que el exceso es convertido por el organismo en grasas, pero no existen estudios científicos que aclaren qué hace el organismo con el exceso de GMS.

Debido a la gran cantidad de artículos científicos presentados por diversos investigadores: (D. R. Sisk & T. Kuwabara, J. W. Olney et al., Olney JW, LUCAS DR & NEWHOUSE JP, Smith JD, et al, Manev H, et al, Blaylock RL., Seo HJ, et al y Lau A, et al) que sugieren toxicidad del GMS, a lo largo de la historia la Administración de Fármacos y Alimentos de Estados Unidos (FDA, por sus siglas en inglés) ha tenido que reabrir el proceso de estudio de la toxicidad de este aditivo. En 1995 la FDA sustentó la no toxicidad del GMS gracias a un informe de la Federación Americana de Sociedades de Biología Experimental (FASEB, por sus siglas en inglés) que concluyó que el GMS es seguro cuando se “consume en niveles habituales” y, aunque parece existir un subgrupo de personas aparentemente saludables que manifiestan el complejo de síntomas de GMS cuando consumen 3 g de GMS en ausencia de alimentos, la causalidad de este producto no se ha establecido debido a que la lista del Complejo de síntomas de GMS se basó en informes testimoniales.[21] Este informe también señaló que no existen datos que respalden la función del glutamato en enfermedades crónicas o debilitantes. Una prueba clínica multicentro controlada de doble ciego no pudo demostrar una relación entre el Complejo de síntomas de GMS y su consumo, teniendo como muestra personas que creían haber reaccionado en forma adversa al GMS. No se demostró una asociación estadística, se obtuvo pocas respuestas y éstas fueron inconsistentes. No se observó síntomas cuando se suministró GMS con los alimentos.[22] [23] [24] [25]

El control adecuado del sesgo experimental incluye un diseño experimental doble ciego controlado con placebo (DBPC, por sus siglas en inglés) y la aplicación en cápsulas debido al regusto intenso y único de los glutamatos.[23]

Las organizaciones europeas y estadounidenses citan dos estudios más para justificar su decisión, uno realizado por Tarasoff and Kelly (1993) en el que se suministró a 71 participantes en ayuno 5g de GMS, y luego se les ofreció un desayuno estándar. Sólo una persona que manifestó previamente ser sensible al GMS indicó experimentar una reacción, la cual se produjo ante el placebo.[20] En el estudio realizado por Geha et al. (2000) se probó la reacción de 130 sujetos que informaron ser sensibles al GMS. Se realizó múltiples ensayos DBPC en los cuales sólo continuaron en el estudio sujetos con al menos dos síntomas. Sólo 2 personas del total de participantes del estudio respondieron en los cuatro desafíos. Debido a esta baja prevalencia, los investigadores llegaron a la conclusión de que la respuesta al GMS no era reproducible.[26]

Estudios adicionales que han investigado si el GMS produce obesidad han arrojado resultados mixtos.[27] [28] Por otro lado, se han llevado a cabo diversos estudios que investigan el vínculo anecdótico entre el GMS y el asma; la evidencia actual no respalda ninguna asociación causal.[29]

Dado que el ácido glutámico es un aminoácido esencial importante en el cerebro humano y desempeña un rol clave y fundamental en las funciones de aprendizaje y memoria, varios neurólogos están realizando estudios sobre los posibles efectos secundarios del GMS que se consume en alimentos, pero ningún estudio concluyente ha evidenciado una conexión.[30] En 2009 se inició un estudio en el hospital universitario Bonn sobre el efecto del glutamato en la memoria humana.

Los científicos contradictores de estos resultados alegan metodologías dudosas y poco fiables, y consideran que aunque la molécula de glutamato que contienen los alimentos naturales es igual a la producida por la industria, en los alimentos naturales es parte de una cadena proteica que al ser ingerida se metaboliza o hidroliza (se rompen los enlaces entre moléculas) lentamente de acuerdo a los requerimientos del organismo para sintetizar ácido glutámico, uno de los 20 aminoácidos no esenciales del cuerpo humano. Los investigadores que han encontrado niveles de toxicidad del GMS en experimentos con ratas, consideran que al consumir glutamato de manera libre, el organismo acumula el exceso pues no tiene mecanismos de metabolizarlo o usarlo en la producción de ácido glutámico, generando intoxicación. Algunas consecuencias probadas en ratas de laboratorio son problemas visuales, alteración del funcionamiento de los canales de calcio en la membrana celular, alteración del hipotálamo y en consecuencia de los sistemas que regulan el apetito generando adicción, tolerancia por el compuesto y en consecuencia tendencia a la obesidad.

Estudios realizados en pacientes con diversas enfermedades como la diabetes o fibromialgia demuestran sensibilidad al GMS. La condición de estas enfermedades aumentan el intercambio de sangre con el cerebro.

Un estudio publicado por la Universidad de Oxford a finales de 2011 expone que ratones con diabetes inducida por GMS son susceptibles a tumorigénesis de colon empleando azoximetano. [31]

Australia y Nueva Zelanda[editar]

Normas Alimentarias de Australia y Nueva Zelanda[32] (FSANZ, por sus siglas en inglés) cita la “evidencia abrumadora de una gran cantidad de estudios científicos” que niega de manera explícita cualquier vínculo entre el GMS y “reacciones adversas graves” o “efectos a largo plazo” y declara que el GMS “es seguro para la población en general”. Sin embargo, describe que en menos de 1% de la población, personas sensibles pueden experimentar efectos secundarios “transitorios”, como “dolores de cabeza, insensibilidad/hormigueo, enrojecimiento de la cara y el cuello, tensión muscular y debilidad generalizada” luego de consumir una gran cantidad de GMS en una sola comida. Se insta a las personas que se consideren sensibles al GMS que lo confirmen mediante una evaluación clínica adecuada.

La Norma 1.2.4 del Código de Normas Alimentarias de Australia y Nueva Zelanda exige que la presencia de GMS como un aditivo alimentario se indique en la etiqueta de alimentos envasados. La etiqueta debe indicar el nombre de la categoría del aditivo alimentario (por ejemplo, potenciador del sabor), seguido por el nombre del aditivo alimentario, GMS o por su número de Sistema de Numeración Internacional (INS, por sus siglas en inglés), 621.[33]

Estados Unidos[editar]

El glutamato monosódico (GMS) es una de las diversas formas de ácido glutámico presente en los alimentos, en gran parte debido a que el ácido glutámico, siendo un aminoácido, tiene una presencia importante en la naturaleza. El ácido glutámico y sus sales también pueden estar presentes en una amplia variedad de otros aditivos, que incluyen proteínas vegetales hidrolizadas, levadura autolizada, levadura hidrolizada, extracto de levadura, extractos de soya y proteína aislada, que se deben etiquetar con estos nombres comunes y habituales. Desde 1998, no se puede incluir el GMS en la categoría? Clase?? “especias y saborizantes”. Los aditivos alimentarios inosinato de sodio y guanilato de sodio, que son ribonucleótidos, por lo general se usan en sinergia con ingredientes que contienen glutamato monosódico. No obstante, el término “sabor natural” ahora se usa en la industria de alimentos cuando se utiliza ácido glutámico (GMS sin sodio añadido). Debido a la falta de regulación por parte de la FDA, no es posible determinar cual es el porcentaje de 'sabor natural' que proviene del ácido glutámico.

La FDA considera que etiquetas como “Sin GMS” o “Sin GMS añadido” conducen a confusión si el alimento contiene ingredientes que son fuente de glutamato libre, como la proteína hidrolizada. En 1993, la FDA propuso agregar la frase “(contiene glutamato)” a los nombres comunes o habituales de determinados hidrolizados de proteínas que contienen 99% del compuesto puro de glutamato.

En la versión de 2004 de su libro On Food and Cooking (Sobre comida y cocina), Harold McGee -- escritor y entusiasta de la comida -- señala que (después de muchos estudios), los toxicólogos han concluido que el GMS es un ingrediente inocuo para la mayoría de las personas, incluso en cantidades significativas.”[34]

Consulte también[editar]

Referencias[editar]

  1. Número CAS
  2. Ninomiya K (1998). «Natural occurrence». Food Reviews International 14 (2 & 3):  pp. 177–211. doi:10.1080/87559129809541157. 
  3. Current EU approved additives and their E Numbers, Food.gov.uk, 2010-11-26, http://www.food.gov.uk/safereating/chemsafe/additivesbranch/enumberlist, consultado el 2012-01-30 
  4. a b c Ikeda K (November 2002). «New seasonings». Chem Senses 27 (9):  pp. 847–849. doi:10.1093/chemse/27.9.847. PMID 12438213. 
  5. a b Loliger J (April 2000). «Function and importance of Glutamate for Savory Foods». Journal of Nutrition 130 (4s Suppl):  pp. 915s–920s. PMID 10736352. 
  6. Yamaguchi S (May 1991). «Basic properties of umami and effects on humans». Physiology & Behavior 49 (5):  pp. 833–841. doi:10.1016/0031-9384(91)90192-Q. PMID 1679557. 
  7. Lindemann B, Ogiwara Y, Ninomiya Y (November 2002). «The discovery of umami». Chem Senses 27 (9):  pp. 843?844. doi:10.1093/chemse/27.9.843. PMID 12438211. 
  8. Ikeda K (1908). "A production method of seasoning mainly consists of salt of L-glutamic acid". Japanese Patent 14804.
  9. a b Yamaguchi S, Ninomiya K (1998). «What is umami?». Food Reviews International 14 (2 & 3):  pp. 123?138. doi:10.1080/87559129809541155. 
  10. Kurihara K (September 2009). «Glutamate: from discovery as a food flavor to role as a basic taste (umami)?». The American Journal of Clinical Nutrition 90 (3):  pp. 719S?722S. doi:10.3945/ajcn.2009.27462D. PMID 19640953. 
  11. a b c Chiaki Sano (September 2009). «History of glutamate production». The American Journal of Clinical Nutrition 90 (3):  pp. 728S–732S. doi:10.3945/ajcn.2009.27462F. PMID 19640955. 
  12. Yoshida T (1970). «Industrial manufacture of optically active glutamic acid through total synthesis». Chem Ing Tech 42:  pp. 641?644. 
  13. Kinoshita S, Udaka S, Shimamoto M (1957). «Studies on amino acid fermentation. Part I. Production of L-glutamic acid by various microorganisms». J Gen Appl Microbiol 3:  pp. 193?205. 
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  15. Rolls ET (September 2009). «Funtional neuroimaging of umami taste: what makes umami pleasant?». The American Journal of Clinical Nutrition 90 (3):  pp. 804S?813S. doi:10.3945/ajcn.2009.27462R. PMID 19571217. 
  16. Kawamura Y, Kare MR, ed (1987). Umami: a basic taste. New York, NY: Marcel Dekker Inc.. 
  17. Yamaguchi S, Takahashi C (January 1984). «Interactions of monosodium glutamate and sodium chloride on saltiness and palatability of a clear soup». Journal of Food Science 49 (1):  pp. 82?85. doi:10.1111/j.1365-2621.1984.tb13675.x. 
  18. Ball P, Woodward D, Beard T, Shoobridge A, Ferrier M (June 2002). «Calcium diglutamate improves taste characteristics of lower-salt soup». Eur J Clin Nutr 56 (6):  pp. 519?523. doi:10.1038/sj.ejcn.1601343. PMID 12032651. 
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  21. Raiten DJ, Talbot JM, Fisher KD (1996). «Executive Summary from the Report: Analysis of Adverse Reactions to Monosodium Glutamate (MSG)». Journal of Nutrition 126 (6):  pp. 1743?1745. PMID 7472671. 
  22. Geha RS (April 2000). «Review of alleged reaction to monosodium glutamate and outcome of a multicenter double-blind placebo-controlled study». J. Nutr. 130 (4S Suppl):  pp. 1058S?62S. PMID 10736382. http://jn.nutrition.org/content/130/4/1058.long. 
  23. a b Tarasoff L., Kelly M.F. (1993). «Monosodium L-glutamate: a double-blind study and review». Food Chem. Toxicol. 31 (12):  pp. 1019?1035. doi:10.1016/0278-6915(93)90012-N. PMID 8282275. 
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  28. Nicholas bakalar (25 de agosto de 2008). «Nutrition: MSG Use Is Linked to Obesity». The New York Times. Consultado el 10-11-2010. «Consumption of monosodium glutamate, or MSG, the widely used food additive, may increase the likelihood of being overweight, a new study says.» 
  29. Stevenson, D. D. (2000). «Monosodium glutamate and asthma». J. Nutr. 130 (4S Suppl):  pp. 1067S?1073S. PMID 10736384. 
  30. Nicholas J. Maragakis, MD; Jeffrey D. Rothstein, MD, PhD (2001;58:365-370.). «Glutamate Transporters in Neurologic Disease». Neurology. Consultado el 10-11-2010. «Glutamate is the primary excitatory amino acid neurotransmitter in the human brain. It is important in synaptic plasticity, learning, and development. Its activity at the synaptic cleft is carefully balanced by receptor inactivation and glutamate reuptake. When this balance is upset, excess glutamate can itself become neurotoxic. ... This overactivation leads to an enzymatic cascade of events ultimately resulting in cell death.» 
  31. {{cita publicación | autor = Kazuya Hata, Masaya Kubota, Masahito Shimizu, Hisataka Moriwaki, Toshiya Kuno, Takuji Tanaka, Akira Hara Yoshinobu Hirose | título = Monosodium glutamate-induced diabetic mice are susceptible to azoxymethane-induced colon tumorigenesis | año = 2011 | mes = December | url = http://carcin.oxfordjournals.org/content/33/3/702.short
  32. «MSG In Food». Food Standards Code. Food Standards Australia New Zealand. Archivado desde el original el 28 de marzo de 2010. Consultado el 17 de mayo de 2010.
  33. «Standard 1.2.4 Labelling of Ingredients». Food Standards Code. Food Standards Australia New Zealand. Archivado desde el original el 21 de agosto de 2010. Consultado el 15 de mayo de 2010.
  34. curiouscook.com McGee, Harold, On Food and Cooking, the Science and Lore of the Kitchen, 2004

Enlaces externos[editar]