Efecto de la hidrólisis en las propiedades físicoquímicas de aislados de Vigna unguiculata

Abstract

La hidrólisis enzimática es útil para modificar las propiedades fisicoquímicas, funcionales, estructurales y sensoriales de las proteínas sin producir efectos negativos sobre la calidad nutricional o tecnofuncional. Puede producir modificaciones estructurales importantes, como la reducción del tamaño molecular y el aumento de la superficie hidrofóbica, dependiendo de la enzima utilizada y del grado de hidrólisis (GH) obtenido. Resultados previos demostraron que la hidrólisis por alcalasa de aislados de caupí Vigna unguiculata genera polipéptidos/péptidos que actúan como antioxidantes. El objetivo fue estudiar las propiedades fisicoquímicas de los aislados/hidrolizados por métodos espectroscópicos, hidrofobicidad superficial (H0) y solubilidad a distintos pHs. Se trabajó con dos aislados proteicos de caupí obtenidos a diferentes pH de extracción A8 (pH=8) y A10 (pH=10) y sus respectivos hidrolizados con alcalasa A8H (GH 2%) y A10H (GH 4%). La espectroscopía UV mostró una longitud de onda de absorción máxima alrededor de 259 nm, no observándose cambios entre aislados e hidrolizados. Sin embargo, por fluorescencia se observó corrimiento hacia mayores longitudes de onda (λIF), red shift, en hidrolizados de A10 (λIFA8=λIFA8H=337 nm; λIFA10=337nm, λIFA10H=343 nm) que se atribuye al mayor grado de desnaturalización proteica y exposición de los residuos de Trp a un entorno más polar. En el análisis por FT-IR, se observó una disminución de la relación de picos amida I/amida II después de la hidrólisis en ambos aislados. A partir de la deconvolución de la banda amida I de cada uno de los espectros se obtuvieron los porcentajes de estructuras αα-hélices, β-sheets, β-turns y random coils. A8 y A10 se caracterizaron por tener un alto contenido de β-sheets (30%), mientras que el porcentaje de α-hélice no fue superior al 20%. La hidrólisis causó una marcada disminución de la estructura ordenada α-hélice. A8 y A10 presentaron valores similares (p>0,05) de H0 (4908±305 y 3832±581, respectivamente). El valor de H0 para A8H (14141±1031) fue significativamente mayor que para A8 lo que sugiere que la hidrólisis enzimática produce la exposición de grupos hidrofóbicos que estaban inicialmente localizados en el interior de las moléculas de proteínas en solución. En el caso de A10, la hidrólisis no ocasionó diferencias significativas en el valor de H0 (3185±208). Por efecto del pH de extracción, en A10 los residuos hidrofóbicos estarían expuestos, lo que indicaría un desplegamiento de las proteínas. Por otra parte, se determinó la solubilidad en función del pH. En la zona cercana al punto isoeléctrico de A8 y A10 (pH= 4-5), se observó un aumento en la solubilidad debido a la hidrólisis con alcalasa y en general la solubilidad de A10H fue mayor que A8H en todo el rango de pH estudiado. En conclusión, la hidrólisis enzimática por alcalasa produciría la exposición de grupos hidrofóbicos inicialmente localizados en el interior de las moléculas de proteínas del aislado menos desnaturalizado (A8). El aumento de solubilidad podría deberse a una reducción en el tamaño de las moléculas proteicas y al incremento en el número de grupos polares provenientes de la ruptura de los enlaces peptídicos en ambos aislados.