Proteínas

Resumen

Se estudió el comportamiento de las proteínas que se encuentran presentes en la clara del huevo, cuando se sometió una solución de clara a diferentes condiciones físico-químicas entre ellas la temperatura, Acetona, ácido Nítrico, ácido Clorhídrico se presentó la desnaturalización debido a cambios en la estructura y enlaces débiles entres los aminoácidos que conforma la proteína; Sin embargo cuando la disolución de la clara se somete a soluciones salinas y de NaOH 0,5 M se observó un aumento en la solubilidad. También se efectuó una solubilización reversible con el sulfato de amonio y la solubilización irreversible con el ácido tricloroacético.

Además, se efectuaron la reacción xantoproteica la cual fue positiva por lo tanto confirmo la presencia de grupos fenólicos en las proteínas que constituyen la clara de Huevo. La reacción de Biuret fue positiva confirmando la presencia de proteínas solubles. Generalmente se observó que las proteínas de la clara del huevo son muy sensibles a la desnaturalización cuando se cambian sus condiciones de pH, de temperatura y de concentración iónica en el medio.

Palabras Clave: Proteínas, Desnaturalización, Reacción Xantoproteíca, Reacción de biuret

I. INTRODUCCIÓN

Las proteínas no son únicamente polipéptidos, son polipéptidos con una secuencia de aminoácidos propia. Si se altera la secuencia de aminoácidos de una proteína, pueden producirse anomalías funcionales y enfermedades.

La composición de la clara y la yema de huevo de gallina tanto del punto de vista cuantitativo como cualitativo en % peso es:

Clara de Huevo: 88% Agua, 11% Proteínas y 0.2% Grasa.

Yema de Huevo: 48% Agua, 17,5% Proteínas, 32.5% Grasas.

Las proteínas de la clara son: Ovoalbúmina, con albúmina, Flavoproteína, Ovomucoide, Avidina, Ovomucina, Cistatina, Lisozima.

La mayor parte de las proteínas presentes en la clara de Huevo son la Ovoalbúmina. 1

La albúmina es una proteína muy estable, de carácter ácido pI =4.8. Esta formada por una única cadena poli peptídica, de 582 aminoácidos. En cuanto a su composición de aminoácidos tiene alto contenido de aminoácidos cargados Aspártico, Glutámico, Lisina y Arginina, así como de Cisteína de las que posee 35, formando puentes disulfuro. Así mismo tiene un bajo contenido de metionina y triptófano. 2

Los 17 puentes disulfuro son la base de la estructura única de la molécula de albúmina, de su organización en nueve bucles agrupados en tres dominios I, II y III. 2

Figura 1. Esquema de la disposición en bluqes de la albúmina y principales sitios de unión de los ligandos. 2

La desnaturalización de una proteína es la alteración de su estructura secundaria, terciaria, o cuaternaria, dejando intacta la estructura primaria, el resultado de esto es que la proteína nativa (Como se encuentra en la célula) pierde su actividad biológica. En algunos casos el proceso de desnaturalización es reversible. La desnaturalización de las proteínas ocurre cuando se expone al calor, la luz ultravioleta, los ácidos, las bases, los disolventes orgánicos y las sales de los metales pesados. Estos agentes alteran la fuerza de dispersión, los enlaces de hidrógeno y los enlaces iónicos. En la siguiente figura 2 se ilustra el proceso de desnaturalización: Los enlaces disulfuro se rompen por la acción del agente reductor. 3

Figura 2. Desnaturalización de la proteína 3

Contenido de proteína soluble es el factor más importante para fisicoquímica de la proteína ya que de aquí se dan propiedades y correlaciones con propiedades funcionales tales como emulsibilidad, formación de espuma y la gelificación. Hamid-Samimi y Swartzel (1985) menciona que el 5% de pérdida de proteína soluble puede ser el límite máximo para producir un producto funcionalmente aceptable. 4

Determinación del grado de hidrólisis. Para el seguimiento y control de la hidrólisis de proteínas es necesario evaluar el grado de hidrólisis, DH, que se define:

DH = nº enlaces peptídicos hidrolizados x 100

nº total enlaces peptídicos

Los diferentes métodos utilizados para medir el DH se basan fundamentalmente en:

1) la determinación de nitrógeno soluble tras precipitar la proteína con ácido tricloroacético. 2) la determinación de los grupos α-amino libres.

3) la valoración del protón liberado tras la ruptura de un enlace peptídico a determinados pHs. 5

La reacción xantoproteica es una prueba funcional para determinar la presencia de proteínas y la reacción de biuret se da cuando la proteínas reacciones con los iones sulfato de cobre por medio de los pares de electrones libres del Nitrogéno que se encuentran presente en los aminoácidos. 3

En este trabajo los principales objetivos son determinar el efecto de la temperatura, los solventes orgánicos, la concentración salina, los pH extremos y los iones metálicos pesados sobre la estabilidad de las proteínas de la clara del huevo. Además de analizar cuando ocurre insolubilización reversible e irreversible; y también aplicar la reacción xantoproteíca y la reacción de Biuret .

II. MÉTODO

1. Coagulación de una proteína:

Se colocaron 7 tubos de ensayo en una gradilla y se enumeraron. Se separó 5 ml de la clara de huevo en el tubo de ensayo 1, al resto se agregó agua, se agitó y se completó a 100 ml y se filtra. A cada tubo se numeró de 2 a 3 mL de la solución de albúmina.

• Tubo No. 1: Se calentó suavemente y poco a poco en un baño de agua, controlando la temperatura mediante un termómetro colocado en el interior del tubo. Se determinó la temperatura a la cual se insolubiliza la proteína.

• Tubo No. 2: Se agregaron 2 ml de acetona. Se dejó en reposo y se observó lo que pasaba al cabo de algunos minutos.

• Tubo No. 3: Se adicionó 1 ml de HCl 9 N. Se observó lo que pasaba.

• Tubo No. 4: Se adicionó 2 ml de NaCl al 20 %. Se observó lo que pasaba.

• Tubo No. 5: Se adicionó 2 ml de HNO3 al 20%. Se observó lo que pasaba.

• Tubo No. 6: Se adicionó 4 ml de NaOH 5 M. Se observó lo que pasaba.

• Tubo No. 7: Control

2. Precipitación de la proteína por iones metálicos pesados:

En un tubo de ensayo se adicionó 3 ml de la solución de albúmina, y se adicionó 1 ml de acetato de plomo 0.005 M. Se observó lo que pasaba. Posteriormente se adicionó 1mL de Ácido Etilendiamintetracético 0,05 M. Se agitó y se observaron los cambios.

3. Insolubilización reversible e reversible:

En un tubo de ensayo se adicionaron 5 ml de la solución de albúmina, se agregaron en porciones pequeñas y agitando para que se disuelva bien, 2.36 g de Sulfato de Amonio. Se observaron los cambios.

En otro tubo de ensayo, se adicionaron 5 ml de la solución de albúmina y añada 1 ml de ácido Triicloroacético al 50 %. Se observaron los cambios.

Se centrifugaron las suspensiones de ambos tubos a 3000 r.p.m., durante 10 minutos. Se separó el sobrenadante de ambos tubos por decantación, se desechó y se conservó el sedimento de ambos tubos. A cada tubo se adicionó 4 mL y se agitó bien. Se observaron los resultados.

4. Reacción xantoproteíca:

Se colocó en un tubo de ensayo 3 ml de la solución de albúmina y agregó 3 ml de ácido nítrico al 20 %. Se observaron los cambios.

Se calentó en un baño de agua por algunos minutos. Se observaron los cambios.

Se enfrió el tubo y posteriormente se adicionaron 3 ml de Hidróxido de Amonio. Se observaron los resultados.

5. Reacción de Biuret:

Se adicionó en un tubo de ensayo 3 ml de la solución de albúmina. Se adicionó el mismo volumen de Hidróxido de Sodio 5 M, y 5 gotas de sulfato Cúprico 0.1 M. Se observaron los cambios.

III. RESULTADOS Y ANALISIS DE RESULTADOS

Coagulación de proteínas:

Tabla 1. Resultados coagulación de la proteína

Tubo de ensayo Observaciones

Calor La temperatura formación suspensión blanca fue de 62 °C

Acetona Se forma una suspensión color blanco

HCl 9N Se forma una suspensión color blanco

NaCl 20% No se forma nada visible (Translúcido)

HNO3 20% Se forma una suspensión color blanco

NaOH 5M No se forma nada visible (Translúcido)

Control: sólo con solución de clara Solución Translúcida ligeramente turbia

Figura 4: Coagulación de la proteína

En ésta práctica se trabajó con la clara de huevo, puesto que allí la proteína se encuentra con agua. Con la yema de huevo es muy difícil trabajar ya que en ella se encuentra grasa que pueden causar interferencias en las propiedades de las proteínas. Antes de iniciar con la pruebas se verificó que la clara quedará muy bien separada de la yema para evitar cualquier contaminación con otra proteínas.

En esta sección experimental, se preparó una solución de clara y se observó el comportamiento de la proteína frente ácidos como el ácido nítrico al 20%, ácido clorhídrico y solventes orgánicos como la acetona muy similar ya que se presentó la coagulación de la proteína, es decir que al agregar el agente desnaturalizante la proteína pierde sus estructuras secundaria y terciaria

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