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IDENTIFICACIÓN Y DETERMINACIÓN DE PROPIEDADES FISICOQUIMICAS DE LAS PROTEÍNAS

a Camila

Rosas Silva, b Yuber Castaño, c José Hernández

a [email protected], b

[email protected], c [email protected]

Universidad Icesi, Facultad de Ciencias Naturales, Programa de Química, Laboratorio de Bioquímica. Santiago de Cali, Colombia Agosto 29 de 2017-2

OBJETIVOS: 1. Identificar la Presencia de proteínas en algunos alimentos. 2. Identificar algunas propiedades fisicoquímicas de las proteínas. 3. Observar y determinar experimentalmente el efecto del pH sobre las proteínas de la leche. 4. Verificar el proceso de desnaturalización de las proteínas.

RESULTADOS

Solubilidad. En la tabla 1 se muestran los resultados obtenidos del experimento de solubilidad, para el cual se utilizaron tres tubos de ensayo y cada uno tenía los siguientes componentes:

•

Tubo 1: 1 mL de Solución A y 4 mL de agua fría.

•

Tubo 2: 1 mL de solución A y 4 mL de agua caliente.

•

Tubo 3: 1 mL de solución A y 4 mL de hidróxido de sodio al 10%.

En donde la solución A: contiene aproximadamente 10mL en relacion 1:3 de clara de huevo y agua destilada.

Tabla 1. Solubilidad. Tubo 1 2 3

Solubilidad- observaciones Turbio con fragmentos precipitados y con espuma. Turbio con fragmentos precipitados y más espuma que el anterior. Transparente, completamente soluble y con espuma.

En la figura 1 se muestran los resultados de la solubilidad en los 3 tubos de ensayo, siendo el tubo número 1 el de la izquierda. Figura 1. Experimento de solubilidad.

Pruebas Colorimétricas.

En la tabla 2 se presentan los resultados obtenidos del experimento de las pruebas colorimétricas. El procedimiento fue: • Tubo 1: 1 mL de solución A y 6 gotas de reactivo de Biuret En la tabla 2 también se presentan los resultados del mismo procedimiento pero en vez de la solución A, se tomó un pedazo de jamón, pescado, caldo de gallina, salchicha, leche y jugo de papa.

Tabla 2. Pruebas colorimétricas con reactivo de Biuret con diferentes alimentos. Alimento Observaciones Jamón Hubo una débil tinción de color violeta. Pescado

Hubo una debil tinción de color violeta.

Caldo de gallina

Hubo una tinción de color como verde amarillo. No se dio reacción. Hubo una tinción como de color rosado. Quedo del mismo color. No se dio reacción. Hubo una tinción de color violeta.

Salchicha Papa Solución A Leche

Hubo una fuerte tinción de color violeta.

Figura 2. Pruebas colorimétricas con reactivo de Biuret con la solución A y con los alimentos.

Pruebas con sales minerales (de metales) En la tabla 3 se presentan los resultados obtenidos del experimento de las pruebas con sales minerales para la solución A Los tubos 1, 2, 3 y 4 corresponden a: 

Tubo 1: 2 mL de solución A, 2 gotas de ácido acético al 10% y 1 mL de solución saturada de cloruro de sodio.

  

Tubo 2: 2 mL de solución A y 1 mL de solución saturada de cloruro de sodio. Tubo 3: 2 mL de solución A, 2 gotas de ácido acético al 10% y 2 gotas de solución de cloruro de calco al 10%. Tubo 4: 2 mL de solución A y 2 gotas de ácido acético al 10%.

Después de esto se les midió el pH a todos los tubos. Tabla 3. Pruebas con sales minerales (de metales). Tubo 1 2 3 4

Observaciones

Efecto del calor. En la tabla 4 se presentan los resultados obtenidos del experimento del efecto del calor. Para el cual se usaron 3 mL de la solución A, se la puso en un baño de agua caliente y se midió la temperatura a la cual la proteína se empezaba a coagularse. Tabla 4. Efecto del calor. Tubo 1

Observaciones A los 60 ºC la solución se puso transparente a los 64 ºC se volvió blancuzca y a los 74ºC la proteína comenzó a precipitarse.

Efecto del alcohol etílico. En la tabla 5 se presentan los resultados obtenidos del experimento del efecto del alcohol etílico, en el cual se utilizó un tubo de ensayo al que se le agrego 1 mL de solución A y 2 mL de alcohol etílico comercial. Tabla 5. Efecto del alcohol etílico. Tubo 1

Observaciones Se formó como un espeso aglomerado de color blanco suspendido

Determinación del punto isoeléctrico. En la tabla 6 se presentan los resultados del punto isoeléctrico de la leche diluida.

Tabla 6. Resultados de la medición del punto isoeléctrico de la leche diluida en diferentes cantidades de los mismos reactivos. Tubo de ensayo 1 2 3 4 5 6

Solución ácido acético 0.1M 5 mL 4 mL 3 mL 2 mL 1 mL

Solución acetato de sodio 0.1M 1 mL 2 mL 3 mL 4 mL 5 mL

Observaciones

.

Discusión Para determinar la solubilidad de una proteína hay que tener en cuenta que ésta tiene múltiples grupos acido-base, lo que hace que sus propiedades de solubilidad sean dependientes de la concentración de sal, la polaridad del solvente, el pH, y la temperatura. Diferentes proteínas tienen diferentes propiedades de solubilidad, por lo que cuando una proteína es soluble otras precipitan. Así pues Las proteínas son solubles en agua cuando adoptan una conformación globular. La solubilidad es debida a los radicales (-R) libres de los aminoácidos que, al ionizarse, establecen enlaces débiles (puentes de hidrógeno) con las moléculas de agua. Así, cuando una proteína se solubiliza, queda recubierta de una capa de moléculas de agua (capa de solvatación) que impide que se pueda unir a otras proteínas lo cual provocaría su precipitación (insolubilización), como se observó en los tubos 1 y 2 y al agregar hidróxido de sodio, no se observaron cambios en el tubo 3, pues este se solubilizo completamente, es decir, no hubo desnaturalización que disminuyera la solubilidad de la clara del huevo. Los péptidos y proteínas producen una reacción coloreada muy usada para la valoración de los mismos, llamada reacción de Biuret. Las proteínas por sus uniones peptídicas reaccionan con los iones cúpricos del reactivo en medio alcalino formando un complejo de color violeta. Se necesitan 2 ó más uniones peptídicas para que se forme el complejo coloreado. Un color violeta resulta cuando los iones cúpricos en medio alcalino se complejan con los electrones no saturados de los átomos de nitrógeno y oxígeno de los enlaces de todas las proteínas. La cantidad de color producido es proporcional a la concentración de proteínas Al realizar al experimento con la solución A, se analiza que en la clara del huevo hay una alta concentración de proteínas presentes, pues esta se tornó de inmediato a color violeta. El alimento que le puede seguir en alta concentración de proteína es el pescado y la de menos concentración la salchicha, en el jugo de papa y el caldo de gallina se observó que no hay presencia de proteínas. En la reacción con la caseína de la leche, la solucion se torna de color violeta debido a que el reactivo de Biuret contiene CuSO4 en solución acuosa alcalina de NaOH que se une con los

pares de electrones no compartidos del nitrógeno formando un complejo de coordinación de cuatro enlaces peptídicos de dos cadenas proteicas próximas, la intensidad del color depende de la concentración proteica de la caseína.

En el experimento efecto del calor, lo que sucede es la desnaturalización de la proteína del huevo que es la albumina. La desnaturalización se refiere a la ruptura de los enlaces que mantenían sus estructuras cuaternaria, terciaria y secundaria, conservándose solamente la estructura primaria. En estos casos las proteínas se transforman en filamentos lineales y delgados que se entrelazan hasta formar compuestos fibrosos e insolubles en agua. Los agentes que pueden desnaturalizar a una proteína pueden ser: calor excesivo; sustancias que modifican el pH; alteraciones en la concentración. La mayor parte de las proteínas experimentan desnaturalizaciones cuando se calientan entre 50 y 60 ºC; otras se desnaturalizan también cuando se enfrían por debajo de los 10 a 15 ºC. Lo que sucedió al elevar la temperatura a la solución A, se aumentó la energía cinética de las moléculas con lo que se desorganiza la envoltura acuosa de las proteínas, y se desnaturalizan. Así mismo, un aumento de la temperatura destruye las interacciones débiles y desorganiza la estructura de la proteína, de forma que el interior hidrofóbico interacciona con el medio acuoso y se produce la agregación y precipitación de la proteína desnaturalizada, que es lo que se observa. Así, la desaparición total o parcial de la envoltura acuosa, la neutralización de las cargas eléctricas de tipo repulsivo o la ruptura de los puentes de hidrógeno facilitará la agregación intermolecular y provocará la precipitación. La precipitación suele ser consecuencia de la desnaturalización.

CONCLUSIONES  Se aprendió que para identificar la presencia de proteínas en alimentos, se utiliza el reactivo de Biuret mediante el cual por simple análisis cualitativo se logra identificar la presencia y concentración de la proteína.  Por medio de los efectos de las proteínas, al someterlas a distintos métodos se pudo observar las propiedades fisicoquímicas de las proteínas

 Se comprendió cómo y porque se da el proceso de desnaturalización de las proteínas, a partir de un aumento en la temperatura generando la destrucción de las interacciones débiles.

BIBLIOGRAFÍA

Suelte CH. (1985). A Practice guide to enzymology. New York: John Wiley & Sons Editorial. Miller D.D. 2001. Química de Alimentos, Manual de Laboratorio. Mexico: Limusa Wiley.