corregidareconocimiento de aminoacidos y proteinas

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aminoacido

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RECONOCIMIENTO DE AMINOACIDOS Y PROTENAS ATRAVEZ DE REACCIONES COMO LA NINHIDRINA, LA XANTOPROTEICA , BIURET, AMINOCIDOS AZUFRADOS MILLON, HOPKINS COLE Y DESNATURALIZACIN DE PROTENAS

Garca J1, Chvez D2 , Rojas W 3 y Paz D41. Estudiante de tercer semestre del programa de Ingeniera Agroindustrial de la Universidad de Nario, Pasto (Colombia)2. Estudiante de tercer semestre del programa de Ingeniera Agroindustrial de la Universidad de Nario, Pasto (Colombia)3. Estudiante de tercer semestre del programa de Ingeniera Agroindustrial de la Universidad de Nario, Pasto (Colombia)4. Estudiante de tercer semestre del programa de Ingeniera Agroindustrial de la Universidad de Nario, Pasto (Colombia)

RESUMEN

Se realiz la caracterizacin de algunos aminocidos y se identific su presencia en protenas como la albumina, para lo cual se realizaron reacciones(reacciones como la ninhidrina, la xantoproteica , biuret, aminocidos azufrados ,millon, hopkins cole y desnaturalizacin de protenas )que permitieron identificar grupos o funciones qumicas particulares de los aminocidos. Los resultados obtenidos fueron acordes con los resultados esperados dado que cada reaccin realizada permiti la real identificacin de los aminocidos en estado libre y cuando forman parte de protenas. Las reacciones realizadas nos permiten identificar de manera cualitativa la presencia o ausencia de protenas y aminocidos en muestras biolgicas." Se realiz la coagulacin de las protenas (albumina) que se encuentran en la clara de huevo calentndolas en un tubo de ensayo a ms de 70C observndose un precipitado que indica la desnaturalizacin de las protenas. Tambin se realizo la prueba para determinar la presencia de protenas con aminocidos portadores de grupos bencnicos mediante la reaccin Xantoproteica (aplicacin de acido ntrico, tornados de color amarillo). Se realiz la reaccin de Biuret que es positiva en pptidos y protenas, pero no en aminocidos ya que se debe a la presencia de enlace peptdico. Adems la reaccin de aminocidos azufrados que consiste en la separacin del azufre de los aminocidos y es positivo al formarse un precipitado negruzco.

Palabras claves: : aminocidos, protenas, aminocidos azufrados, desnaturalizacin de protenas, muestras biolgicasaminocido , protena,._________________________________________________________________________

INTRODUCCION

La protenas son macromolculas formadas por cadenas lineales de muchos aminocidos unidos por enlace peptdico. Se clasifican en simple las cuales estn formadas nicamente por aminocidos, las conjugadas que adems de aminocidos contienen tambin otros grupos orgnicos o inorgnicos. Se distinguen segn su forma en protenas fibrosas que son insolubles en agua y actan como elementos estructurales de los tejidos animales y en algunos casos desempean funciones de proteccin. Como ejemplo de este tipo se tienen la queratina que se encuentra en la piel, cabello, uas, cuernos, plumas, pezuas. Las protenas globulares son solubles en sistemas acuosos, como por ejemplo: la albmina, hemoglobina, la insulina y la tiro globulina. Las protenas tambin se clasifican de acuerdo a su funcin biolgica en: enzimas, protenas de reserva, de transporte, contrctiles, de defensa de la sangre, toxinas, hormonas y estructurales. La desnaturalizacin que experimenta las protenas bajo la accin de diversos agentes como el calor, los detergentes, la radiacin uv, los cidos y bases fuertes, el etanol, etc., bsicamente consiste en la prdida de su configuracin tridimensional.En una protena cualquiera, la estructura nativa y la desnaturalizada tan slo tienen en comn la estructura primaria, es decir, la secuencia de AA que la componen. Los dems niveles de organizacin estructural desaparecen en la estructura desnaturalizada.La desnaturalizacin en muchos casos puede ser reversible ya que es la estructura primaria la que contiene la informacin necesaria y suficiente para adoptar niveles superiores de estructuracin. Este proceso es llamado naturalizacin .Esta propiedad es de gran utilidad durante los procesos de aislamiento y purificacin de protenas ya que no todas las protenas reaccionan de igual forma ante un cambio en el medio en el cual se encuentran disueltas. En algunos casos la desnaturalizacin conduce a la perdida total de la solubilidad con lo que la protena precipita y la formacin de agregados fuertemente hidrofobicos impide su renaturaizacion y hacen que este proceso sea irreversible.Un ejemplo de desnaturalizacin irreversible seria la protena en la clara de huevo y prdida de solubilidad, causadas por la alta temperatura (mientras se la fre).Entre los mtodos para la determinacin de protenas en la clara de huevo encontramos:La reaccin Xantoproteica, La reaccin de Biuret, Reaccin de los aminocidos azufrados.La albumina o clara de huevo es una mezcla coloidal por esto presenta un efecto de dispersin de la luz llamado efecto Tyndall.Aporta las dos terceras partes del peso total del huevo, es de textura casi transparente y gelatinosa, en su composicin el 90% es agua y el otro 10% lo conforman las protenas, vitaminas, trazas minerales y material graso.Estas protenas cumplen una funcin biolgica muy importante en el huevo y es proteger la yema de ataques bacterianos y otros microorganismos. Las protenas que en la clara de huevo son.La ovomucina que hace el 1,5% de la albmina protenica existente en el huevo, a pesar de ello es el ingrediente que mayores propiedades culinarias tiene debido a que es la responsable de cuajar el huevo frito y pochado. Su misin biolgica es la de ralentizar la penetracin de los microbios.La ovoalbmina es la ms abundante del huevo (y es la protena que primero se cristaliz en laboratorio, en el ao 1890);6 se desnaturaliza fcilmente con el calor.La conalbmina que hace el 14% del total de las protenas de la clara de huevo.El ovomucoide que alcanza una proporcin del 11%, es el causante de muchas de las respuestas alrgicas al huevo.La lisozima alcanza el 3.5 % y acta como antibitico.La avidina que alcanza una proporcin de 0,005%, se une a la Biotina y la bloquea.Flavo protena un 0.8% precursor de vitaminas.Ovoinhibidor 1.5% principal enzima antiproteinasa de la clara.

Basndose en las diferentes estructuras que poseen los aminocidos, incluyendo los grupos caractersticos que algunos de ellos poseen, se puede plantear que existen diferentes tipos de reacciones que permiten determinarlos. Entre ellas estn:

1. Reaccin de Ninhidrina: permite identificar la presencia de protenas y aminocidos libres. El grupo -amino de los aminocidos al reaccionar con la ninhidrina (hidrato de tricetohidrindeno) forma complejos de color azul-violeta.

2. Reaccin de Biuret: permite determinar la presencia de enlaces peptdicos en una muestra debido a la formacin de un compuesto de coordinacin de color violeta. El reactivo de Biuret consiste en CuSO4 en solucin acuosa alcalina.

3. Reaccin de Milln: permite identificar la presencia de tirosina en una muestra. La mezcla de nitrito y nitrato mercricos y de cido ntrico, (reactivo de Milln) reacciona con este aminocido formando una sal de color rojo.

4. Reaccin de Xantoproteica: esta prueba caracteriza a los aminocidos aromticos. Los aminocidos reaccionan con cido ntrico concentrado y forman nitrocompuestos de color amarillo.

5. Reaccin de Hopkins Cole: es una prueba estndar para el triptfano y para las protenas que contienen triptfano. La solucin que se va a examinar se mezcla con cido glioxlico y se agrega cido sulfrico concentrado. Un anillo entre violeta y rojo en la unin de los dos lquidos indica que la reaccin es positiva.

6. Determinacin de Aminocidos azufrados: la Metionina, la Cisteina y la Cistina se reconocen por la formacin de precipitados de Sulfuro de Plomo de color gris oscuro o negro que se forman cuando reacciona el in sulfuro con una sal soluble de Plomo en medio alcalino. (Beyer et al, 1986)

MATERIALES Y METODOS

Reaccin de NinhidrinaSe tomo una muestra de glicina, metionina, prolina, albumina y muestra problema, en distintos tubos de ensayo. Se adicion 1 mL de ninhidrina a cada tubo y se calent a ebullicin en bao mara durante 10 minutos.

Reaccin de Aminocidos AzufradosSe tomo una muestra de glicina, metionina, cistena, cistina, muestra biolgica y problema, en distintos tubos de ensayo. Se adicion 2 mL de hidrxido de sodio al 30% a cada tubo y se calent a bao mara durante 10 minutos, se enfri los tubos en bao de hielo, posteriormente se adiciono 1 mL de acetato de plomo al 10% y se calent suavemente, se dejo en reposo durante 30 minutos.

Reaccin de BiuretSe tomo 1mL de glicina, muestra biologica (albumina)y problema, en distintos tubos de ensayo. Se les adicion 2 mL de hidrxido de sodio al 30% y posteriormente se adicion 3 gotas de sulfato cprico al 1%. La ecuacin que identifica esta reaccin es:

Protena + NaOH

Reaccin XantoproteicaSe adiciono 1ml de glicina, fenilalanina, tirosina, triptfano, muestra biologica y problema en distintos tubos de ensayo, posteriormente se les agreg 1 mL de acido ntrico concentrado y se calent a bao mara durante 10 minutos.

Reaccin de MillnSe adiciono 2mL glicina, tirosina, triptfano, muestra biologica y problema, en distintos tubos de ensayo. Se aadi 0.5 mL de reactivo de milln al 0.5%, posteriormente se les agreg 1 mL de nitrito sdico al 0.5%y se calent en bao mara durante 10 minutos.

Reaccin de Hopkins ColeSe Pone en diferentes tubos de ensayo de 2 mL de albmina de huevo (clara de huevo), triptfano, albmina de huevo, glicina y muestra problema.Se Adiciona a cada uno 2 mL. del reactivo de Hopkins Cole.se Mezcla bien el contenido y adicione a cada tubo por las paredes lenta y cuidadosamente, sin mezclar 1 mL. de cido sulfrico concentrado, la formacin de un anillo violeta en la interfase es prueba positiva para el triptfano.

Desnaturalizacin de protenasSe tom en un tubo de ensayo una pequea cantidad de clara de huevo y se aadieron 5 gotas de cido actico y se calent el tubo al mechero

RESULTADOSTabla No. 1: Caracterizacin de aminocidos y protenas.Prueba muestraNinhidrinaBiuretXantoproteicaMillnHopkinsazufrados

Muestraalbumina++++++

problema+-+---

Glicina+--+--

Prolina-

Fenillalanina--

Tirosina+++

Triptfano++-+

Arginina

Metionina+-

Cistena+

Cistina-

DISCUSION DE RESULTADOS

Reaccin de la Ninhidrina: la prueba fue positiva para todas las pruebas: glicina, metionina, prolina, y muestra biologica debido a que estas presentan un grupo amino libre, el cual reacciona con la ninhidrina, el cual es un agente oxidante fuerte que efecta la descarboxilacin oxidativa de los aminocidos, y forman dixido de carbono, amonaco y un aldehdo que contiene un tomo de carbono menos que el compuesto original. El amonaco y la hidridantina as formadas reaccionan con una segunda molcula de ninhidrina que da lugar a la formacin de un pigmento color azul o violeta, del que solamente el tomo de nitrgeno pertenece al aminocido (Lehninger, 1979). Se debe tener en cuenta que la coloracin azulada o violeta de las reaaciones es proporcional a la concentracin del aminocido. En el caso de la prolina y muestra problema, que estructuralmente no poseen el grupo amino libre, sino un grupo imino, la coloracin final es amarilla.

Reaccin De Aminocidos Azufrados: la prueba fue positiva para la cistena y la muestra biologica debido a que son aminocidos que poseen azufre en su estructura. En el caso de la cistena, los grupos tiol de dos molculas de cistena se han oxidado para formar un grupo disulfuro de modo que se establece un enlace covalente transversal entre ellas. (Rivera et al, 2001) La reaccin se lleva a cabo en un medio alcalino, es decir en presencia de NaOH, el cual permite la separacin del azufre de la estructura del aminocido. Al aadir una sal soluble en agua, como lo fue el acetato de plomo, el azufre se combina con el plomo para producir un precipitado de color negro que corresponde a sulfuro de plomo.Por el contrario para la muestra problema, glicina, metionina y cistina la prueba fue negativa, ya que no poseen azufre en su estructura.

La ecuacin de la reaccin para el caso de la cistena es:

Reaccin de Biuret: fue una prueba positiva solo para las protenas, es decir para la muestra biologica, mas no para los aminocidos analizados, debido a que esta reaccin detecta enlaces peptdicos y no aminocidos libres. El NaOH se constituye en el medio que permite la formacin de complejos de coordinacin Cu2+ y los pares de electrones no compartidos del nitrgeno que forma parte de los enlaces peptdicos. Por tanto, el reactivo de biuret cambi a color violeta en presencia de las anteriores protenas. Reaccin Xantoproteica: esta prueba fue positiva para la tirosina, triptfano, muestra problema y biologica. Este comportamiento se debe a la presencia de anillos bencnicos en la estructura de las anteriores protenas y aminocidos. Los anillos aromticos presentes reaccionaron con cido ntrico concentrado formando nitroderivados de color amarillo.

En el caso de la muestra biologica (albumina), se obtuvo un resultado positivo debido a que de 100g de protena sta se encuentra conformada por un 5.2g de fenlalanina, 4.7g de tirosina y 1.6g de triptfano3.

En el caso de la fenlalanina, a pesar de que posee un anillo aromtico en su estructura la prueba fue negativa, ya que esta no reacciona en las condiciones que se realiza en el laboratorio.Pero la ecuacin de la reaccin se presenta a continuacin:

Reaccin de Milln: esta prueba fue positiva para la muestra biologica, glicina y tirosina debido a que estos poseen en su estructura un grupo hidroxifenilo, el cual reacciona frente a las sales de Mercurio a pH cido, formando en un principio nitrotirosina y mas adelante una sal mercrica de color rojo.

Desnaturalizacin de protenas esta prueba es positiva ya que la coagulacin es una propiedad fsica como lo es el estado coloidal, se obtienen bajo la accin del calor (70C aprox.), agitacin vigorosa, cido etc.Al momento del calentamiento la albumina comienza a burbujear y luego se forma un precipitado blanco.

Reaccin de Hopkins Cole: en la muestra biolgica y el triptfano dio positivo, mientras que la glisina y la abumina dieron negativas.

CONCLUSIONES

La clara de huevo contiene protenas de tipo protector. La albumina tiene protenas de forma globular que las hace solubles en agua y soluciones acuosas. La clara de huevo es susceptible a cambios de temperatura, pH, movimientos vigorosos, que hace que se pierda su actividad bilgica manteniendo su estructura primaria.

REFERENCIAS BIBLIOGRFICAS

H. Beyer, W. Walter; Sebastin Giraldo (2004), el laboratorio, consultado el da 11 de noviembre del 2009 en: www.ellaboratorio.com

Miguel calvo (2009), bioqumica de alimentos, colgeno, consultado el da 13 de noviembre del 2009 en: www.milksoi.unizar.es1986; Manual de qumica orgnica, Editorial Reverte, Madrid, pg. 908

C. Mathews ; V. Holde; 2002 K.E.; 2 Edicin. Editorial Mc Graw Hill. Pginas 143-148 [3]

J. Rivera; C. Lpez; 2001; Bioqumica estructural: conceptos y tests, Editor Tebar, pg. 93

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http://centrodeartigos.com/articulos-informativos/article_60434.html

http://www.cromlab.es/REAC_DER_AA_NINHYDRIN.htm

http://www.uco.es/dptos/bioquimica-biol-mol/pdfs/11%20CROMATOGRAF%C3%8DA%20DE%20CAPA%20FINA%20DE%20AAs.pdf

http://www.csi-csif.es/andalucia/modules/mod_ense/revista/pdf/Numero_21/ALMUDENA_MORENO_2.pdf

http://www.saber.ula.ve/bitstream/123456789/23800/1/articulo44_13.pdf

http://agu.inter.edu/halices/caseina.pdf