Post on 31-Oct-2015
OBTENCION Y EVALUACION DEL COLAGENO A PARTIR DE PATAS DE ANIMALES
1. OBJETIVOS:
Obtener colageno a partir de patitas de res y pollo. Determinar los parámetros más importantes del proceso de obtención
colageno tipo I . Evaluar físico química y sensorialmente el producto final.
2. FUNDAMENTO TEORICO : La fuente industrial de colágeno es generalmente las pieles y, a veces, los huesos de los diferentes animales. Estos productos se someten a cocción prolongada en agua hasta que el colágeno se va solubilizando y convirtiéndose en gelatina. A veces hay que acelerar el proceso acidificando o alcalinizando el agua.El colágeno, proteína constituyente de los tejidos conjuntivos, como la piel, los tendones y el hueso, es la proteína más abundante del organismo. Se caracteriza principalmente por su notable resistencia: una fibra de 1 mm de diámetro puede soportar una carga de 10 a 40 kg. El colágeno está constituido por un conjunto de tres cadenas polipeptídicas (1.000 aminoácidos por cadena), agrupadas en una estructura helicoidal.La glicina constituye la tercera parte de los aminoácidos de cada cadena, hecho único entre todas las proteínas del organismo. La repetición de 333 tripletes de forma Gli-X-Ypreside la estructura de cada una de las cadenas.En posición X se encuentra, en la Mayoria de los casos, la prolina: en posición Y, se encuentran la hidroxiprolina y la hidroxilisina, dos aminoácidos que no abundan en la constitución de las otras proteínas del organismoExisten como mínimo cuatro tipos de colágeno genéticamente distintos, en función de la estructura de las cadenas polipeptídicas o cadenas alfa (cuadro 1). La estructura helicoidal, responsable de la rigidez y la resistencia de las fibras, es específica de la molécula de colágeno.
BIOSINTESISUna vez que ha sido sintetizada, la molécula de colágeno presenta la particularidad de que experimenta una serie de modificaciones antes de llegar a su estructura definitiva.La lectura del ARN mensajero por los polirribosomas del retículo endoplasmático constituye la fase inicial de la biosíntesis (figura 4). A continuación, los polisomas se encargan de ensamblar los aminoácidos para formar las cadenas polipeptídicas.Estas cadenas polipeptídicas, precursoras de las cadenas alfa (cadenas proalfa), llevan en sus extremos secuencias suplementarias de aminoácidos. Las cadenas proalfa van a sufrir una hidroxilación en el seno del retículo endoplasmático, mediante la cual un centenar de grupos peptidilprolina se transforman en hidroxiprolina y una veintena de grupos peptidillisina se convierten en hidroxilisina. Acto seguido, se fijan en los grupos hidroxilisina moléculas de galactosa y glucosa, mientras que en los grupos terminales de las cadenas se fijan otros azúcares. Por último, se crean puentes disulfuro entre las
cadenas polipeptídicas, llegándose así a la formación de la molécula de procolágeno. La molécula de procolágeno transita por las vesículas de Golgi y pasa al medio extracelular, en el cual, bajo la acción de las proteasas, sufre una escisión de los grupos N-terminal y Cterminal.Después de esta escisión, las moléculas de colágeno se constituyen en fibras. Se piensa que los grupos terminales desempeñan un papel importante en la formación de la triple hélice. Lo más probable es que intervengan para evitar que la formación de las fibras
TIPOS DE COLAGENO
Los colágenos son las proteínas más abundantes en los mamíferos, y llegan a constituir
hasta una tercera parte del contenido proteico de un animal. En el cuerpo humano son
el principal constituyente de muchos tejidos, como la piel (74 %), los tendones y
ligamentos (90 %), la córnea (64 %), el cartílago (50 %), el hueso cortical (23 %), la
aorta (12-14 %), el pulmón (10 %) y el hígado (4 %). Son los principales elementos
estructurales de la matriz extracelular, proporcionando la ronna y dotando de fuerza y
flexibilidad a los tejidos.
También están relacionados con otros procesos: transmisión de fuerzas (tendones),
lubricación (cartílago), transmisión de luz (cristalino) o generación de barreras
(filtración o separación de tipos celulares). El tipo de colágeno presente en una matriz
extracelular condiciona sus propiedades físicas y biomecánicas. Los primeros colágenos
conocidos, mayoritarios en los tejidos, forman fibras; por ello, el término colágeno ha
sido sinónimo de proteína fibrosa. Este es el caso del colágeno de tipo I, que constituye
el 90 % del colágeno corporal.
Su estructura, una triple hélice rígida que se asocia formando fibras que pueden ser
visualizadas por microscopía electrónica, ha sido durante años el modelo de esta
molécula. Los tejidos que requieren soportar fuerzas mecánicas, como la piel, el
tendón y el hueso, son ricos en colágenos fibrilares y colágenos asociados a fibras. El
colágeno de tipo I, que proporciona elasticidad a la piel, es también crucial para la
interacción con los cristales de hidroxiapatito en la formación de la matriz ósea. Sin
embargo, las propiedades lubricantes del cartílago se deben a las fibras de colágeno de
tipo II, que forman un soporte básico al cual se anclan los proteoglicanos.
Resulta interesante señalar que la identificación de otros colágenos ha permitido
concluir que la formación de fibras es una característica de un número limitado de
ellos. Así, las redes de colágeno de tipo IV proporcionan estabilidad mecánica a los
basamentos membranosos.
3. MATERIALES Y METODOS:
MATERIALES:
Balanza analítica
Materiales de vidrio diversos: pipetas, probetas, vasos de precipitados
Olla grande
Estufa
pH-metro.
Termómetro.
Molino de martillos
Materia prima: huesos, patitas de res.
Reactivos: HCl diluido, NaOH 0.05 N
METODOS DE ANALISIS Y CONTROL
- caracterizacion fisica y quimica del colageno tipo I ( si es soluble o insoluble ) .
- La concentración de colágeno debe ser expresada en
masa / volumen o masa / masa. Ensayos Colorometricos o aminoácidos.
4. PROCEDIMIENTO
DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCION DE GELATINA A PARTIR DE HUESOS DE VACUNO
Materia Prima
Lavado
Cortado
Desengrasado
Pulverizado
Secado (estufa)T º :100 ºC
Ө: 1 hrH: 2%
Restos de carne y grasa
Bolsas de 200 g, 500 g
Tamaño: 40 – 50 mm
Água calienteTº = 80ºCt = 50 min
Tamaño: 5 – 10 mm
Tamizado
Desmineralizado con HCl de 3 días-4 semanas a
200C
Tratamiento acidoHCl pH 1,8
10 – 30 h x 20ºC
Lavado y neutralizado con base diluida
Extracción, T060-800C x 2 a 4 h. pH neutro
Filtración
Desionización
Concentración a vacío, 500C hasta 20% sólidos.
Secado, 500C
Triturado y envasado
Almacenado
Gelatina en suspensión
DIAGRAMA DE FLUJO PARA LA OBTENCION DE GELATINA A PARTIR DE PATITAS DE RES, POLLO Y CARCASA DE CUY
Materia Prima
Lavado
Cortado
Desengrasado
Remojo en medio acido
Restos de grasa
NaOH 0.05 N
Tamaño: 40 – 50 mm
Água calienteTº = 80ºCt = 50 min
pH 1,8t = 24 h
Neutralización
Extracción, T060-800C x 2 a 4 h. pH neutro
Filtración
Concentración a vacío, 500C hasta 20% sólidos.
Secado, 500C
Triturado y envasado
Almacenado
Figura 1. Proceso de extracción de gelatina en piel de pescado
3. RESULTADOS Y DISCUSION
Se reportarán los resultados de la práctica y la discusión lo realizará previa revisión bibliográfica, además se compararán con resultados reportados en otras investigaciones.