Estudio del efecto de B-ciclodextrina sobre la actividad de polifenoloxidasa de pera blanca de Aranjuez

Abstract

Introducción: La Polifenoloxidasa (PFO) es la enzima que produce el pardeamiento enzimático en frutas y vegetales. En la reacción que cataliza, se forman quinonas (pigmentos pardo-marrones) a partir de compuestos fenólicos (sustrato de la enzima), como el 4-tert-butilcatecol (TBC). Las ciclodextrinas (CD) son azúcares macrocíclicos naturales que debido a su estructura forman complejos con compuestos poco solubles en agua, como el TBC. Debido a las pérdidas económicas que ocasiona la acción de la PFO en la industria frutihortícola, se busca constantemente limitar y/o inhibir su acción. Por ello, en el presente trabajo se investigó si la disminución de la actividad enzimática de PFO de Pera Blanca de Aranjuez (PFOA) en presencia de β-ciclodextrina (βCD) se debe a la formación de un complejo de inclusión con el sustrato (βCD-TBC). Con la finalidad de comprobar la formación del mencionado complejo, se determinó su constante (KC) utilizando el método de Higuchi-Connors (1). Además, se obtuvieron los espectros FTIR del complejo βCD-TBC, de las drogas puras y de la mezcla física de ambos en relación 1:1. Resultados y Conclusiones: Del análisis del diagrama de solubilidad de fases se pudo inferir una estequiometria 1:1 para el complejo de inclusión, βCD-TBC, y se obtuvo para la KC un valor de 12899±1195 M-1. Observando los FTIR obtenidos, se notaron diferencias entre los espectros de TBC y de βCD-TBC, que además no se podrían atribuir a la mezcla física y/o a la βCD pura. Esto se consideró como evidencia de la formación del complejo de inclusión. Posteriormente, se evaluó el efecto de la βCD sobre la actividad de PFOA. Teniendo en cuenta que existe una relación no lineal entre la velocidad de reacción enzimática y la concentración de βCD presente en el medio de reacción, se obtuvo el valor de KC utilizando la ecuación de velocidad de Michaelis-Menten modificada (2). Para la aplicación de esta ecuación se utilizaron los valores de Vmáx y KM (9,36 mM min-1 y 13,19 mM, respectivamente) obtenidos a partir de la evaluación de la actividad de PFOA frente a TBC en ausencia de βCD. El valor de KC fue 16888 M-1, similar al obtenido por otros autores. Se pudo observar que al incluir βCD en el medio de reacción, los compuestos fenólicos de la fruta fueron oxidados por PFOA a la misma quinona producida en ausencia de βCD. Además, se observó que la velocidad de oxidación (dAbs/min) disminuyó progresivamente a medida que se aumentó la concentración de βCD, evidenciando que el efecto inhibitorio de la actividad enzimática se debe a la formación del complejo de inclusión.