Introducción a la Bromelina
La bromelina es una glicoproteína perteneciente al grupo de las cisteíno proteasas. Su acción se centra en los aminoácidos básicos y aromáticos de las proteínas, desempeñando un papel fundamental en la ruptura de enlaces peptídicos.
Esta enzima tiene una acción proteolítica que facilita una mejor asimilación de los aminoácidos que componen las proteínas. La bromelina deshace las proteínas de manera similar a la pepsina, una enzima presente en el jugo gástrico humano.
Las bromelinas se clasifican dentro del clan CA y la familia C1 de las peptidasas. Los residuos catalíticos clave en la familia C1 han sido identificados como la cisteína y la histidina, los cuales forman una díada catalítica esencial para su función. Adicionalmente, se han encontrado otros dos residuos en el sitio activo: un residuo de glicina que precede a la cisteína catalítica y un residuo de asparagina que sigue a la histidina catalítica.
Tipos de Bromelina y sus Características
Existen diferentes formas de bromelina, cada una con características específicas:
- Bromelina del tallo (EC 3.4.22.32): Esta enzima es la más abundante de las cisteína endopeptidasas encontradas en el tallo de la planta Ananas comosus (piña). Es importante destacar que esta forma es distinta de la bromelina presente en la fruta de la piña.
- Bromelina de la fruta (EC 3.4.22.33): Esta enzima, hallada en la fruta de la piña, también cataliza la reacción de hidrólisis de enlaces peptídicos. Presenta un amplio espectro para la ruptura de proteínas, y se ha identificado la cadena Bz-Phe-Val-Arg-|-NHMec como un buen sustrato sintético para esta enzima.
Aplicaciones Industriales de la Bromelina
La bromelina encuentra diversas aplicaciones en la industria, gracias a sus propiedades ablandadoras y de hidrólisis proteica:
- En la industria alimentaria, se utiliza como ablandador de carne.
- También se emplea para hidrolizar proteínas solubles en la cerveza, contribuyendo a su clarificación y estabilidad.
Metodología de Extracción y Cuantificación
El objetivo de este proyecto fue extraer bromelina de la piña y estudiar su comportamiento cinético. El proceso de extracción se llevó a cabo de la siguiente manera:
- La pulpa de la fruta de piña se sometió a refrigeración y se le agregó benzoato de sodio como conservante.
- Se procedió a la extracción utilizando dos solventes: etanol y acetona, en concentraciones de 75% y 50% (v/v) en agua.
- Los extractos obtenidos se centrifugaron a 4000 rpm durante 20 minutos.
- Posteriormente, la mezcla total se dejó en reposo durante 50 horas, manteniendo una temperatura controlada entre 5 y 10 °C.
- Se realizó una segunda centrifugación a 4000 rpm por 25 minutos, lo que resultó en la obtención de un precipitado de color amarillo oscuro.
- Este precipitado se dejó secar a temperatura ambiente.
Para determinar la cantidad de proteína extraída, se empleó el método de Biuret. Adicionalmente, se realizó una electroforesis con el fin de determinar el peso molecular aproximado de la proteína extraída. La eficiencia catalítica de la bromelina se evaluó utilizando caseína como sustrato.
Resultados de la Extracción
Los resultados obtenidos en la extracción de bromelina revelaron diferencias significativas en la eficacia de los solventes:
- La acetona al 75% (v/v) demostró ser el solvente más eficaz para la extracción, permitiendo obtener una cantidad de 243,2 mg de bromelina.
- Esta cantidad supera aproximadamente en 100 mg a la obtenida con el etanol al 50% (v/v), que arrojó un resultado de 146,0 mg.
Determinación del Peso Molecular
El análisis electroforético realizado a la bromelina extraída permitió determinar su peso molecular aproximado. Se encontró que el peso molecular de la bromelina es de 35000 daltons.