DETERMINACIÓN DEL PUNTO ISOELÉCTRICO DE UNA PROTEINA (CASEÍNA) Kalipso González, Julián montes, Wendy Romero Universidad de Córdoba – sede Berastegui Laboratorio de bioquímica general Docente: Claudia De paula
RESUMEN Las proteínas tienen un pH característico al cual su carga neta es cero. A este pH se le denomina punto isoelctrico !"#$. %n el punto isoelctrico se encuentran en el equilibrio las cargas positivas & negativas por lo que la proteína presenta su m'(ima posibilidad para ser precipitada al disminuir su solubilidad & )acilitar su agregación. La palabra caseína proviene del latín caseus que signi)ica *queso*. La caseína es una proteína de la lec+e, del tipo )os)oproteína, que se separa de la lec+e por acidi)icación & )orma una masa blanca. -e emplea para )abricar pinturas especiales & en el apresto de teid teidos, os, la clari) clari)ica icació ción n de vinos vinos,, la elabo elaborac ración ión de prepa preparad rados os )armac )armacu utic ticos os & la )abricación de pl'sticos, caseína casera !para la elaboración de )órmulas +ospitalarias$. /epresenta cerca del 001 al 231 de las proteínas de la lec+e. Cuando coagula con renina, es llamada paracaseína, & cuando coagula a travs de la reducción del pH es llamada caseína 'cida. Cuando no est' coagulada se le llama caseinógeno. %l punto #soelctrico !o pH isoelctrico$ de la caseína es 4.5. A este pH, la caseína se encuentra en su punto de menos solubilidad, debido a que +a& menos repulsiones intermoleculares, por lo que precipita. %n esta pr'ctica se obtuvieron errores con los valores de pH registrados, por lo tanto los resultados no )ueron los esperados.
PALABRAS CLAVES: Caseína, coagula, reducción del pH, punto isoelctrico, solubilidad.
1. INTR INTROD ODUC UCCI CIÓN ÓN La caseína representa el 261 de las proteínas presentes en la lec+e & el 3,01 en composición de la lec+e líquida. La caseína es una proteína conugada de la lec+e del tipo )os)oproteína que se separa de la lec+e por acidi)icación & )orma una masa blanca. %n la caseína la ma&oría de los grupos )os)ato est'n unidos por los grupos +idro(ilo de los amino'cidos serina & treonina. La caseína en la lec+e se encuentra en )orma de sal c'lcica !caseinato c'lcico$. Las caseínas es un conunto +eterogneo de proteínas por lo que es di)ícil )iar una de)inició ción. -in embargo rgo, todas las proteínas englobadas en lo que se denomina caseína tienen caseína tienen una característica com7n: precipitan cuando se acidi)ica la lec+e a pH 4,5. "or ello, a la caseína tambin se le suele denominar proteína insoluble de insoluble de la lec+e. "or otra parte, & aunque las proteínas proteínas que se denominan denominan caseínas son especí)icas de cada cada espec especie, ie, se clasi) clasi)ica ican n en los sigui siguien entes tes gran grandes des grupo grupos s de acue acuerdo rdo con con su movilidad electro)ortica electro)ortica 8 s9caseína, 8s3caseína, ;caseína & <caseína. %sta 7ltima es de especial inters en la industria quesera, &a que su +idrólisis en=im'tica por el
cuao !la en=ima quimosina$ genera una nueva proteína, denominada para<caseína. Cuando esta 7ltima reacciona con el calcio genera paracaseinato de calcio. Durante el proceso de maduración del queso, & a partir de la para<caseína, se )orman unos macro pptidos denominados >caseínas, responsables de las características reológicas & organolpticas de los quesos. ?9@ odas las macromolculas de la naturale=a adquieren una carga cuando se dispersan en agua. Una característica de las proteínas es que la carga total que adquieren depende del pH del medio. odas las proteínas presentan una carga neta que depende de su secuencia primaria & que varía dependiendo del pH al cual se encuentra la molcula. odas las proteínas tienen un pH característico en el cual presentan una carga neta de cero, este pH es conocido como el p# !punto isoelctrico$ & es una de las propiedades de estas molculas que es de gran utilidad tanto en la industria como en la investigación cuando se pretende utili=ar o estudiar alguna proteína en particular. %n el punto isoelctrico !p#$, se encuentran en el equilibrio las cargas positivas & negativas por lo que la proteína presenta su m'(ima posibilidad para ser precipitada al disminuir su solubilidad & )acilitar su agregación. ?3@ %l punto isoelctrico es el pH al cual la carga neta es cero & no ocurre migración de un campo elctrico. "ara los amino'cidos usualmente se consideran como el punto isoionico donde las cargas positivas & negativas son iguales. %n el caso de las proteínas, estos dos puntos no son siempre los mismos, puesto que, a los amino'cidos pueden unírseles iones di)erentes al ion +idrogenión !H$. • •
p9 es el punto de ioni=ación del grupo carbo(ilo. ormalmente es un pH bao. p3 es el punto de ioni=ación del grupo amino. ormalmente es un pH alto.
%sta e(presión matem'tica es v'lida para amino'cidos monoaminocarbo(ilos. Cuando los amino'cidos presentan m's de un grupo ioni=able la )ormula cambia, como seria en el caso del 'cido asp'rtico, que presenta un grupo carbo(ilo & un grupo aminoE siendo m's 'cido el grupo carbo(ilo unido al grupo al)a, menos acido el grupo carbo(ilo aleado de este & b'sico el grupo amino.?F@ %l obetivo de esta pr'ctica )ue analizar detalladamente el punto isoeléctrico
de una proteína mediante la técnica de precipitación.
2. MATERIALES Y MÉTODOS "ara el desarrollo de esta pr'ctica se utili=aron G tubos de ensa&o. 3 vasos de precipitado de 966 mL, agua destilada, 'cido actico al 6.69 , 'cido actico al 6.9 , 'cido actico 9 & solución de caseína, esta pr'ctica se desarrolló como se muestra a continuación:
2.1 odas las cantidades de solutos & solventes que se agregaron en cada tubo de ensa&o para )ormar la disolución en cada uno de ellos )ue aplicada seg7n una
tabla suscrita en la guía de la pr'ctica, la cual especi)icaba las cantidades necesaria para cada tubo. el soluto utili=ado )ue Ac. Actico & el solvente agua.
2.2 odas estas sustancias se agregaron con a&uda de F pipetas del siguiente volumen !9, 3, 96 mL$ seg7n sea el caso.
2.3 "osteriormente, se procedió a agregar en agua & el Ac actico correspondiente para cada tubo de ensa&o, se agitaron para ma&or disolución entre las mismas.
2.4 Luego estas se agregaron en un beaer para medir el pH de cada una de las ellas. 2.5 "or 7ltimo se agregó 9 mL de solución de caseína a cada tubo de ensa&o, se agito & se deó reposar estos durante un tiempo de 36 minutos.
3. RESULTADOS Los resultados obtenidos durante el desarrollo de la pr'ctica son registrados en la tabla I9.
ubos
Jedidas de pH pH teórico
ubo 9 ubo 3 ubo F ubo 4 ubo K ubo 5 ubo 0 ubo 2 ubo G abla I9
K.G K.5 K.F K 4.0 4.4 4.9 F.2 F.K
pH e(perimental 3.GK 3.G F.G3 3.9 3.5G 3.5K 3.5 3.K 3.FG
4. INVESTIGACIÓN 4.1 Cu'l es el p# para la caseína & en que alimento!s$ se encuentra en )orma abundante /M %l p# de la caseína es de 4,5 que es donde el pH al cual se precipitan. Caseína & suero de lec+e son las proteínas de la lec+e. A menudo, los niNos su)ren alergias de lec+e. De +ec+o, algunos del 3,K1 de niNos menores de F son
alrgico a la lec+e, de acuerdo con la alergia alimentaria & ana)ila(is etOor !PA$. Adultos a veces su)ren alergias a la proteína de la lec+e. #ngredientes de lec+e son )'ciles de encontrar en los alimentos estos días gracias a la Le& de protección al consumidor de 3664, & que requiere etiquetas para identi)icar m's claramente el origen de los ingredientes que se derivan de los oc+o alrgenos comunes, inclu&endo lec+e & etiquetado de alrgenos de alimentos. %ste sistema no siempre es in)alible, sin embargo, tan aprender a anali=ar cuidadosamente las etiquetas sigue siendo importante.
P!"#$%!& '$%!&: Alimentos l'cteos tienen la caseína de proteína en ellos. %stos inclu&en la lec+e, queso, queso & &ogur. Caseína intolerancia o alergia es muc+o menos )recuente que la intolerancia a la lactosa, seg7n )oodintol.com. La lactosa es el a=7car en la lec+e.
A'*+,%!& -!$&"!&: A menudo, alimentos procesados contienen caseína. -e va no siempre ser etiquetado como tal. -ólidos de lec+e, lactosa, lact&late de sodio, & cualquier otro ingrediente que comien=a con Qlact.R ambin se buscan las palabras: galactosa, proteínas, caramelo, colores, sabores naturales, /ecaladent, tagatosa, aturlose, lec+e, &ogur, queso & mantequilla, de acuerdo con QComer sin caseína a pr'cticas imprimación para personas con alergias a lec+e,R por Bet+ evles. %l sabori=ante de vinagre en papas )ritas contiene caseína así. ambin e(iste el riesgo de contaminación cru=ada cuando los productos se reali=an sobre el equipo que se +a utili=ado para otro producto que contenía un ingrediente de lec+e.
C,&: Caseína se agrega a la carne de almuer=o, salc+ic+as & perros calientes, de acuerdo con la PAA. ambin se encuentra en muc+as marcas de at7n enlatado, caldo de pollo o bouillon & aves de corral Q)rescaR, que pueden ser in)undido con una solución para mantenerlo )resco, advierte evles. #ncluso si la etiqueta de aves de corral )resca dice Qtodo naturalR, puede tener +asta un K1 otros aditivos, de acuerdo con la Pederación de las aves de corral de Cali)ornia. Stras carnes se etiquetarse Q966 1R natural pero en letra pequeNa, la etiqueta se admite que +a& Q+asta un caldo de pollo natural de 9K por ciento.R
C!+*" -*" / -!"#$%!& 0!,"!&: Comida r'pida a menudo contiene caseína & en lugares aparentemente poco probable. "or eemplo, papas )ritas de JcDonaldTs contienen ingredientes derivado de la lec+e, de acuerdo con evles. Las papas )ritas contienen gluten tambin. Los bollos & productos +orneados todo &a sea de un restaurante de comida r'pida o no en este caso normalmente contienen caseína.
N! '$%!&: Alimentos que dicen Qno l'cteosR o parecen ser los productos l'cteos no realmente pueden contener caseína, seg7n PAA. %sto inclu&e las
coberturas batidas no l'cteos. ambin inclu&e queso de soa, que es comerciali=ado como una alternativa a los productos l'cteo de queso, de acuerdo con Jie Adams, editor de naturalneOs.com. ambin tenga cuidado con sabor arti)icial de mantequilla & margarina. ?K@
4.2 -e tienen un amino'cido con los siguientes " de acides: 9,23, 5 & G,90.
/M%stos " corresponden al amino'cido de la Histidina.
E' +*,!$*"! & &*$!. erdadero, &a que la literatura reporta este amino'cido como un amino'cido b'sico.
-I "' +*,!$*"! & 31. %sta a)irmación es incorrecta, &a que la literatura nos reporta un p# a pH 0,KG
E' -I "' +*,!$*"! & 65. %sta a)irmación es correcta. E' +*,! $*"! & $*"!. %sta a)irmación es incorrecta. E' -I " ' A7*,*, debe ser mu& por encima de 0, &a que este es un amino'cido b'sico.
5. DISCUSIÓN
%n esta pr'ctica no se obtuvieron los resultados esperados !precipitación de la caseína en las di)erentes soluciones en cada tubo$, esto indica que e(istieron )actores que los alteraron, estos )actores pueden ser, desde el punto químico en cuanto a la composición de las sustancias utili=adas, concentración, )orma de preparación, componentes &Mo implementos sucios, aunque tal ve= los errores se presentaron por ine(actitudes a la +ora de medir los vol7menes con las pipetas, lo cual ocasionó la obtención de resultados erróneos a la +ora de medir el pH de cada una de las soluciones, los cales impidieron que se reali=aran los obetivos a desarrollar.
8. CONCLUSIÓN
Con esta pr'ctica se puede obtener el punto #soelctrico de una proteína mediante el pH & con la solubilidad, pero como los resultados obtenidos no )ueron los esperados debido a que durante el desarrollo de la pr'ctica se presentaron errores a la +ora de medir las cantidades de 'cido actico, tal ve= o las concentraciones utili=adas no eran las adecuadas, por esta ra=ón los pH registrados no coincidieron, ni se apro(imaron a los teóricos. "or lo tanto se debe ser mu& cuidadoso & preciso a la +ora de reali=ar pr'cticas como estas para así arroar los errores mínimos posibles.
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