ESTABILIDAD DE LAS PROTEÍNAS.docx

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INDUSTRIAS INDUSTRI AS ALIMENTARIAS

ESTABILIDAD DE LAS PROTEÍNAS I.

INTRODUCCIÓN: La esta estabi bili lida dad d de la estr estruc uctu tura ra nati nativa va de las las prot proteí eína nass se defn defne e co como mo la dier dieren enci cia a de ener energí gía a libr libre e entr entre e el esta estado do nati nativo vo y el desna desnatu tura raliz lizad ado o o despleg desplegado ado de la molécu molécula la prote proteica ica.. Las prote proteína ínass son sól sólo o margin marginalm alment ente e estables la ruptura de unas pocas interacciones no covalentes son sufcientes para desestabilizar la estructura nativa. Sin embargo las proteínas no están diseñadas como moléculas rígidas. Son muy eibles. Su estado nativo es meta estable y la ruptura de uno a tres enlaces de !idrógeno o unas pocas interacciones !idroóbicas pueden modifcar ácilmente la conormación de las proteínas. La adaptabilidad conormacional al cambiar las condiciones de la disolución en "ue se encuentran les permite llevar a cabo unciones biológicas críticas #$ennema %&'''(. )na de las propiedades importantes de las proteínas es su solubilidad* esta propiedad es característica y defnida en soluciones de concentración salina y p+ determinado. Las consecuencias de una desnaturalización son, -escenso de la solubilidad modifcación de la capacidad de f/ar agua pérdida de actividad biológica mayor susceptibilidad a ata"ue por proteasas #aumento de la digestibilidad( incremento de viscosidad intrínseca 0umerosos reactivos pueden precipitar las proteínas en dilución entre ellos los iones metálicos pesados como el plomo y el cobre los reactivos 1alcaloides2 #precipitadotes de alcaloides( como los ácidos enocian!ídrico tánico y ácido tric triclo loro roac acét étic ico o sa sale less dive divers rsas as etc. etc. 3am ambi bién én las las prot proteí eína nass pued pueden en se serr precipitadas por la adición de ácidos.

II .

OBJETIVO: 4bservar el eecto "ue causan diversos agentes sobre la estabilidad de las proteínas en dispersión #alb5mina de !uevo lec!e le c!e torta de soya(.

III .

MARCO TEORICO: Los valor Los valores es de solu solubi bili lida dad d pued pueden en vari variar ar se seg5 g5n n el proc proces eso o se segu guido ido para para esta es tabl blec ecer er las las co cond ndic icio ione ness fnal fnales es de p+ p+ uer uerza za ióni iónica ca temp temper erat atur ura a y concentración proteica. La solubilidad ba/o distintas condiciones también da una buena indicación de las aplicaciones potenciales de las proteínas. 6sto se debe al !ec!o de "ue el grado de insolubilidad es probablemente la medida máss prác má prácti tica ca de la desn desnat atura urali lizac zació ión n 7agr 7agreg egac ació ión n prot proteic eica a y por" por"ue ue las las proteínas "ue eisten al comienzo en un estado desnaturalizado parcialmente agregado muestran recuentemente un descenso de capacidad de gelifcación emulsión o ormación de espuma #Salvador 8. &''9(.

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:sí recuentemente la solubilidad proteica a p+ neutro o a p+ isoeléctrico son las primeras propiedades uncionales "ue se miden en cada etapa de preparación o transormación de un ingrediente proteico. #;!etel ?>( PROTEÍNAS DE LA SOYA:  6s una leguminosa cuyo granos o semillas se consumían en el etremo oriente desde !ace uno dos millones. cultivada industrialmente desde =>@' en los estados unidos  después en 8rasil la so/a alcanza una producción mundial de casi ='' millones de toneladas de grano al año el >AB de esta producción se utiliza para abricación de aceites y tortas destinadas a la alimentación animal ricas en proteínas sus tortas son especialmente apropiadas para alimentación de aves  cerdos ganado y otros animales domésticos  tanto es así "ue representan aproimadamente la mitad de la producción mundial de concentrados proteicos para alimentación animal. #;!etel ?>( PROTEÍNAS DEL HUEVO: 6n la cascara de !uevo de la gallina se encuentra un abarrera protectora incluso contra la penetración de microorganismos y tiene una capa eterna "ue está compuesta de una cutícula proteica poco soluble en el agua esta cutícula tiene una proteína parecida al colágeno. 6l albumen o clara de !uevo está compuesta por tres capas principales "ue representan como el término medio &@B#capa eterna( ACB#capa espesa( y =CB#capa interna( de su masa total. 6l albumen es una solución acuosa de numerosas proteínas globulares tales como la ovoalb5mina  laconalbuminael ovomucoide también tiene una proteína fbrosa como la ovomucina "ue le confere una tetura más o menos geledifcada. La yema contiene la mayoría de los lípidos del !uevo son esencialmente triglicéridos #99B( y osolípidos #&?B principalmente lecitinas(. 6l colesterol representa el AB de la racción lipídica la intensidad del color de la yema depende del contenido de los carotenoide "ue a su vez son unción de la alimentación de la gallina #;!etel ?>(.

PROTEÍNAS DE LA LECHE 6l ?'B de las proteínas de la lec!e de vaca se encuentran ba/o la orma de comple/os macromoleculares conteniendo una parte mineral "ue se conocen como micelas. Las caseínas están presentes principalmente en esta orma y contienen !asta ?B de constituyentes minerales. Dstas son ácilmente aislables por centriugación o precipitación isoeléctrica a p+ E.9. La racción no sedimentable llamada 1proteínas solubles2 o 1proteínas de lactosuero2 está constituida por proteínas globulares tales como la F%lactoglobulina G% lactoalb5mina inmunoglobulinas etc. #;+6$36L =>?>( La F%lactoglobulina y G%lactoalb5mina contienen menos ácido glutámico y prolina "ue la caseína pero son más ricas en aminoácidos azurados #cisteína y metionina(. :demás la G%lactoalb5mina contiene importantes cantidades de triptóano. #;+6$36L =>?>(

IV.

MATERIALES Y MÉTODOS 3.1. Extra!"# $% &a' (&)*+&!#a' $% &a t)rta $% '),a:

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3.1.1. Mat%r!a&%'   3orta de soya. Solución de cloruro de sodio al ='B.  Solución saturada de sulato de amonio  Solución acuosa saturada de acetato de plomo.  Solución acuosa de ácido tricloroacético al ='B.  Hcido tánico al AB.  Hcido clor!ídrico concentrado  Iatraz erlenmeyer de &A' ml  8alanza analítica  Jrobeta  ;entriugador  Hcido acético '.'A0  Sulato de amonio cristalizado.  3.1.-. Pr)%$!!%#t) La etracción de globulinas de la torta de soya se realiza agitando durante @' minutos =' g de torta en un matraz de &A'mL con =''mL de solución al ='B de cloruro de sodio. Jara separar y eliminar los sólidos se somete la mezcla a la acción de una centriuga durante =' minutos. 6l lí"uido así obtenido se somete a los siguientes ensayos anotándose en cada uno de los casos los dierentes cambios ísicos "ue presenta la muestra problema. a. Pr%!/!ta!"# $% &a /r)t%0#a /)r a!"# $% 'a&%' . : AmL. del etracto agregarle AmL de solución saturadas en sulato de amonio. b. Pr%!/!ta!"# $% &a' /r)t%0#a' /)r a$!!"# $% a%tat) $% /&)) . : &mL de etracto agregar unas gotas de solución de acetato de plomo. c. Pr%!/!ta!"# $% &a' /r)t%0#a' /)r %$!) $% r%at!)' a&a&)!$%' . : &mL de etracto agregar EmL de solución al de ácido tricloroacético. Kepetir la operación con EmL de ácido tánico al AB. d. Pr%!/!ta!"# $% &a' /r)t%0#a' /)r %$!) $% 2!$)'.  : &mL de etracto agregar =mL de ácido clor!ídrico concentrado #en campana etractora(.

3.-. Extra!"# $% &a' a&*!#a' $%& 4+%): 3.-.1. Mat%r!a&%' +uevo  Keactivos #los mismos @.=.=.(  3.-.-. Pr)%$!!%#t) Komper un !uevo con ;uidado separando la clara de la yema sin dañar esta 5ltima. Iedir el volumen de la clara #(. 8atir ligeramente la clara y diluir agregándole E partes de agua #E(. Iedir el p+. 0eutralizar la disolución agregándole ácido acético '.'A0. $iltrar la disolución #con trampa de vacío y papel M!atman 0N&( para .separar el precipitado fno "ue aparece. ;on el fltrado eectuar las siguientes operaciones,

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a.

Pr%!/!ta!"# $% &a' /r)t%0#a' /)r 'at+ra!"# )# 'a&%'. : AmL de lí"uido agregar =.A g de sulató de aluminio. :gitar energéticamente !asta disolver la sal. *. R%/%t!r &a' !'a' )/%ra!)#%' !#$!a$a' %# &)' /a')' *5  , $ $%& /+#t) 3.1.-. 3.3. S)&+*!&!$a$ $% &a' /r)t%0#a' $% &a &%4% Las proteínas de la lec!e contienen caseína globulinas y alb5minas* se les puede separar basándose en la dierente solubilidad de cada una de ellas. 3.3.1. Mat%r!a&%' Lec!e descremada o lec!e entera Hcido clor!ídrico '.&0 ;ristales de Sulato de amonio +idróido de sodio &0 Solución de acetato de sodio '.=I Solución de ácido acético '.=I Solución saturada de sulato de amonio ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗ ∗

3.3.-. Pr)%$!!%#t) : A'mL de lec!e se le agrega E=mL de solución de ácido acético '.=I( y >mL de acetato de sodio '.=0. Se mezcla bien y Se determina el p+ #debe ser aproimadamente E.9 punto isoeléctrico(* se de/a reposar por A minutos y se fltra ba/o presión con bomba de vació #papel M!atman 0N=(. Sobre el fltrado se !acen los siguientes eperimentos,

V.

a.

: ='mL de fltrado se agregan ='mL de solución saturada de sulato de amonio. Se mezcla y se de/a reposar durante A minutos. Se centriuga por =' minutos a una velocidad de A''' rpm se colecta el sobrenadante v se agrega cristales de sulato de amonio en pe"ueñas cantidades mezclando !asta llegar a saturación #O ? g(

b.

Se calienta &'mL del fltrado en un tubo de ensayo durante =' minutos en baño de agua !irviente. Se divide en dos proporciones. : una se le agrega ácido clor!ídrico '.&0 y a la otra solución de !idróido de sodio &0.

RESULTADOS : Se !a utilizado los siguientes reactivos después de la preparación de las muestras, =. Sulato de cobre &. :cetato de sodio @. $ormol E. +;l Extra!"# $% &a' (&)*+&!#a' $% &a t)rta $% '),a: =. Sulato de cobre, !ay un precipitado lec!oso puntos suspendidos con una base se orma un punto isoeléctrico. -. :cetato de sodio, no se observa un cambio notable. @. $ormol, 0o se nota muc!o cambio.

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E. +;l, se orma un cierto punto isoeléctrico las condiciones de p+ cambian el estado.

Extra!"# $% &a' a&*!#a' $%& 4+%): =. &. @. E.

VI.

Sulato de cobre, !ay un cambio de color a un azul espumoso :cetato de sodio, no se observa casi ning5n cambio $ormol, no se observa casi ning5n cambio +;l, se orma un precipitado de apariencia lec!osa punto isoeléctrico las proteínas tienen carga cero se inmovilizan.

S)&+*!&!$a$ $% &a' /r)t%0#a' $% &a &%4%: =. Sulato de cobre , precipita si !ay un punto isoeléctrico &. :cetato de sodio, orma un coágulo si !ay un punto isoeléctrico @. $ormol, si !ay un punto isoeléctrico E. +;l, si !ay un punto isoeléctrico A. DISCUSIÓN: 

#;!etel ?>( Las proteínas precipitan con concentraciones altas de sales al agregarle el sulato de cobre debería !aber una cantidad de precipitado y también el medio toma un color opaco lec!oso esto se da por"ue la sal etrae el agua unida a las proteínas y por tanto éstas precipitan al perder solubilidad. 6l resultado "ue !emos obtenido ue de apariencia lec!osa con puntos suspendidos.



#Iorrison K. =>>?( Las proteínas cuando se encuentran en solución a J! superiores a su punto isoeléctrico son capaces de reaccionar con dierentes metales pesados ormándolos correspondientes proteinados insolubles. 6n la práctica observamos "ue todos los metales pesados tienen el mismo eecto precipitante sobre las proteínas* ya "ue estos se f/an me/or a la proteína ormando así los dierentes proteínados los cuales son insolubles.



#;!etel ?>(6l calor es uno de los agentes primordiales de desnaturalización la mayor parte de las proteínas en solución son inestables a temperaturas superiores a9'P;. Las alteraciones "ue sure la molécula disminuyen su solubilidad y generalmente precipitan en orma de agregados insolubles. 6sta propiedad delas proteínas se denomina coagulación. 6n nuestra práctica observamos "ue en la primera muestra de la clara de !uevo se produ/o una desnaturalización de la albúmina del !uevo #ovoalb5mina( al entrar en contacto con el agua "ue estaba a 3N ambiente.



#Salvador 8. &''9( La proteína de la clara del !uevo #ovoalb5mina( tiene gran sensibilidad por sustancias ácidas "ue produce un cambio undamental llamado desnaturalización con pérdida de sus propiedades y características originales tales como la solubilidad en agua. 6n nuestra práctica al añadir Hcido clor!ídrico concentrado obtuvimos una gran cantidad de espuma y li"uido lec!oso.



#Iorrison K. =>>?( 6l sulato de cobre posee un anión "ue se encuentra uertemente cargado lo "ue !ace "ue se reduzca la solubilidad de las proteínas. 6n nuestra practica la adición de sulato de cobre :cetato de

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sodio $ormol +;l causan turbidez en las muestras de solubilidad de las proteínas de la lec!e.

VII.

CONCLUSIONES: •

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Logramos comprobar eperimentalmente las dierentes reacciones de los agentes precipitantes en tres tipos de productos deerentes como la torta de soya la clara de !uevo y la lec!e. :lgunas proteínas son más solubles en agua "ue otras. Si una proteína tiene regiones más !idroílicas #Q"ue aman el aguaQ( serán más solubles "ue unas "ue sean más !idroóbicas #Qtemerosas al aguaQ(. La solubilidad de las proteínas es sensible a la composición y al p+ del medio así como a la presencia de otros solventes. :simismo las proteínas presentan comportamiento de electrolitos simples en solución por lo "ue son susceptibles a la concentración iónica del medio. : ba/as concentraciones la sal puede ayudar a estabilizar las proteínas en una solución y con ello aumentar su solubilidad. 6n concentraciones más altas sin embargo la sal reduce la cantidad de agua disponible para !idratar a las proteínas y más allá de un cierto umbral las proteínas comenzarán a precipitarse. 6s posible la purifcación parcial y el aislamiento de la caseína de la lec!e utilizando la poca solubilidad "ue esta proteína tiene cuando se le lleva !asta su punto isoeléctrico y la rapidez de sedimentación de la misma al utilizar la centriuga. 0o obstante el rendimiento puede ser variado si se considera "ue los métodos de purifcación son también variados. 6n la precipitación de las proteínas por metales pesados las proteínas se encuentran en solución a p+ superiores a su punto isoeléctrico son capaces de reaccionar con dierentes metales pesados ormando los correspondientes proteinados insolubles. La globulina es soluble es sales así como en ácidos uertes. Jor el contrario es insoluble en agua destilada ácidos débiles y sales de metales pesados.

VIII. BIBLIO6RA7IA: Ruímica de los alimentos. &da 6dición. 4en $ennema. 6ditorial :cribia. &'''. Iorrison K. :minoácidos y Jroteínas. 6n, Ruímica 4rgánica. AT 6-. Jearson 6ducación Iéico =>>?. Jroteínas alimentarias. 8io"uímica Jropiedades uncionales. alor nutritivo nutritivo. Iodifcaciones Iodifcaciones "uímicas "uímicas. ;!etel ;!etel ;u" Lorient. 6ditorial :cribia S:. =>?>. Ruímica de los alimentos. Eta 6dición. Salvador 8adui -ergal. Jearson 6ducación. &''9.

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