

Las proteínas son un grupo de biomoléculas caracterizadas por su variedad estructural y enorme diversidad de funciones biológicas. En las diferentes especies, las proteínas presentan ligeras variaciones estructurales a pesar de que desempeñen la misma función. Químicamente, pueden diferenciarse en:
PROTEÍNAS SIMPLES
PROTEÍNAS COMPLEJAS

La solubilidad de una buena cantidad de proteínas es función de la fuerza iónica, el pH y la concentración de solventes orgánicos. A bajas concentraciones salinas de solvente, las proteínas son como electrolitos multivalentes que se comportan de manera muy similar a los iones simples, es decir, cumplen la teoría de Debye-Hückel; en esta región de concentración de sal, el aumento de ésta estabiliza los grupos cargados sobre la proteína y, por lo tanto, aumenta la solubilidad (solubilidad por salado: “Salting in”).

El fenómeno contrario (precipitación por salado: “Salting out”) que se observa a altas fuerzas iónicas, es probablemente el resultado de la competencia entre la proteína y los iones de la sal por las moléculas de agua del medio para solvatarse. La solubilidad de la mayoría de las proteínas, a una fuerza iónica constante, presenta un mínimo cerca del punto isoeléctrico. A este pH, las repulsiones electrostáticas intermoleculares entre las moléculas de soluto están en su mínimo.



La mayoría de los solventes orgánicos son buenos precipitantes pues, en general, tienen baja constante dieléctrica. Con base en la solubilidad, las proteínas pueden clasificarse en:

Son fácilmente solubles en agua y coagulan por acción del calor. Precipitan por adición de sulfato de amonio al 80% de saturación. Ej.: ovoalbúmina, seroalbúmina.

Son insolubles o muy poco solubles en agua pero su solubilidad aumenta notablemente por la adición de pequeñas cantidades de sales neutras como NaCl. Precipitan de una solución por la adición de sulfato de amonio al 50% de saturación. Ej.: seroglobulinas, globulinas de semillas.

Están presentes solo en plantas. Son solubles en alcohol del 70-80%, insolubles en agua y etanol absoluto. Por hidrólisis, liberan gran cantidad de prolina y amoníaco. Ej.: gliadina del trigo, zeína del maíz.

Están presentes en granos de cereales. Son insolubles en solventes neutros, soluciones salinas y alcohólicas, pero solubles en ácidos y álcalis diluidos. Ej.: glutelina del trigo, orizeína del arroz.

Son proteínas animales fibrosas, insolubles en agua y muy resistentes a las enzimas proteolíticas. Ej.: las queratinas de la lana, el cabello, las uñas.


Espectrofotometría es el sistema de análisis basado en las medidas de la intensidad de la luz que pasa a través de una solución utilizando un estrecho intervalo de longitudes de onda. Se define como la distancia entre dos picos cuando la luz recorre un camino en forma ondulatoria, se mide en Amstrongs (A)= 10–8 cm, milimicras o nanómetros (nm) = 10-7 cm

Fundamentos de la colorimetría:
Cuando un rayo de luz de longitud de onda específica pasa a través de una solución, parte de la luz es absorbida. La cantidad de luz absorbida por dicha solución depende de dos factores: la distancia que debe recorrer el haz luminoso dentro del líquido y de la concentración de la sustancia que absorbe en la solución.





Las leyes que relacionan estos factores con las medidas colorimétricas de las sustancias son:
Establece una relación entre la intensidad de la luz trasmitida y el espesor de la celda o camino recorrido por la radiación luminosa. La expresión matemática es:
I = Io e-K1L
Donde:
Relaciona la intensidad de la luz trasmitida con la concentración de la sustancia coloreada dentro de la solución, mediante la siguiente ecuación:
I = Io e-K2C
Donde I, Io y e son los mismos de la primera ecuación.
Las dos leyes pueden combinarse en una, conocida como la Ley de Lambert-Beer, cuya expresión matemática es:
I = Io e-KCL
Despejando y pasando a logaritmo decimal tenemos:
Log Io/I = 0.4343 KCL
El log Io/I es el valor conocido como absorbancia (A) o densidad óptica. El valor 0.4343K se conoce como coeficiente de extinción óptica y se representa como ae. Reemplazando en la ecuación tenemos:
A = aeCL
La transmitancia (T) se ha definido como:
La fórmula que relaciona la transmitancia con la absorbancia es:
A = 2 – log %T



Para la determinación de proteínas no existe un método totalmente satisfactorio; por tanto, la escogencia del método dependerá de la naturaleza de la proteína y de los otros componentes de la muestra, de la exactitud y sensibilidad deseados, y de la rapidez con que se requieran los resultados.
Método de BiuretLos compuestos que tienen más de dos enlaces peptídicos, dan un color rosado o lila característico, cuando se tratan con sulfato de cobre en solución alcalina. El color es debido al complejo de coordinación del átomo de cobre con cuatro átomos de nitrógeno provenientes de los enlaces peptídicos (dos de cada péptido). La estructura del complejo a la cual se debe la coloración es la siguiente:

Los espectros de absorción de los complejos de cobre formados por diferentes proteínas son similares y, por consiguiente, es posible utilizar una proteína cualquiera como patrón de coloración. Para obtener coloración se requieren cantidades relativamente grandes de proteína (1-20 mg/mL).
Método de KjeldahlEl método de Kjeldahl, diseñado para la determinación de nitrógeno total (nitrógeno proteico y nitrógeno no proteico), puede aplicarse al análisis de proteína de una muestra.El contenido de proteína verdadera puede determinarse haciendo una extracción previa de ésta o también determinando el nitrógeno no proteico. Las reacciones que ocurren durante el proceso son:
A. Digestión:N (orgánico) + H2SO4
NH4HSO4 + CO2 + SO2
NH4HSO4 + NaOH
NH4OH + NaHSO4
NH4OH + H3BO3
NH4H2BO3 + H2O
NH4H2BO3H + HCl
NH4Cl + H3BO3
El porcentaje de nitrógeno total (Nt) se puede calcular a partir del volumen de ácido clorhídrico (de concentración conocida) gastado, de acuerdo a la siguiente fórmula:


Donde:
NT = Nitrógeno total.
Vm = Volumen de HCl gastado en la muestra.
Vb = Volumen de HCl gastado en el blanco.
NHCl = Normalidad del HCl.
El método es reproducible, requiere el tratamiento de muestras con un contenido de proteínas mayor de 3 mg y es dispendioso.
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