Propiedades físico-químicas y cinéticas de extractos enzimáticos de Bromelia serra

Abstract

Las enzimas proteolíticas son utilizadas a nivel mundial en procesos industriales, como ablandador de carnes, producción de hidrolizados y tratamiento de fibras textiles. También se demostró que la bromelina de tallo (proteasa) inhibe el crecimiento de hongos que afectan la sanidad de los alimentos. La especie Bromelia serra (BS) es una Bromeliaceae autóctona de la Argentina, la cual podría aprovecharse para la extracción de proteasas y aplicación en diversos procesos industriales. Para ello, es necesario generar información acerca de las condiciones óptimas proteolíticas de la actividad enzimática. El objetivo fue realizar una caracterización físico-química y cinética de los extractos enzimáticos (EE) de BS. Se realizó electroforesis SDS-PAGE, contenido proteico, actividad proteolítica con azocaseína a diferentes pH (5-11) y temperaturas (20-80ºC) y determinación de las parámetros cinéticos obteniendo la constante Km de Michaelis-Menten, la velocidad máxima de reacción Vmax y la reacción específica Vmax/Km para azocaseína. Los EE se obtuvieron por precipitación acetónica de extractos crudos (EC) de hojas de BS . Al utilizar solventes orgánicos, como la acetona, disminuye la actividad del agua, ya que parte del agua se reemplaza por la acetona y hace que las proteínas precipiten. El EE tuvo un aumento del 22% en la concentración de proteína y la actividad específica se incrementó de 0,22 a 8,08 U/mg con respecto al EC. El factor de purificación fue 36,7 siendo éste uno de los criterios más importantes a la hora de seleccionar un proceso de purificación. En la electroforesis SDS-PAGE se observó el perfil de proteínas de extracto de BS con bandas correspondientes a los siguientes pesos moleculares: 23, 44 y 62KDa. La banda de 23 KDa se asocia con la presencia de cisteíno-proteasas y las de mayor peso molecular a serino-proteasas, en plantas de la familia Bromeliaceae. El 100% de la actividad enzimática fue a 60ºC, a partir de 70ºC disminuyó al 94% y a 80ºC cayó abruptamente al 58%. Entre los pH 8 y 9 se obtiene la máxima actividad proteolítica y en el pH 7 conserva el 80% de su actividad. En cuanto a los parámetros cinéticos, se varió la concentración de sustrato y se obtuvieron diferentes velocidades de reacción. Luego se procedió a linealizar el grafico y con su ecuación se obtuvo la constante Km =0,034 de Michaelis-Menten y la velocidad máxima de reacción Vmax=0,0037. La reacción específica Vmax/ Kmp ara azocaseína fue de 0,108. Al caracterizar los EE de hojas de BS se observaron comportamientos similares a enzimas proteolíticas de las demás Bromeliaceae en cuanto a peso molecular y actividad proteolítica en diferentes rangos de pH y temperatura y constantes cinéticas. Además, con la precipitación acetónica se obtuvo un alto factor de purificación enzimática. En trabajos posteriores, se continuará con la caracterización de los EE mediante isoelectroenfoque y por espectrometría de masas.