Reporte Papina

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INTRODUCCIÓN Las enzimas son utilizadas en la industria química, y en otros tipos de industria, en donde se requiere el uso de catalizadores muy especializados. Sin embargo, las enzimas están limitadas tanto por el número de reacciones que pueden llevar a cabo como por su ausencia de estabilidad en solventes orgánicos y altas temperaturas. Diversas aplicaciones industriales de las enzimas: LA AMILASA DE HONGOS Y PLANTAS. cataliza la degradación del almidón en azucares sencillos PROTEASAS: Los fabricantes de galletas las utilizan para reducir la cantidad de proteínas en la harina TRIPSINA: Para pre-digerir el alimento digerido a bebés CELULASAS, PECTINASAS: Aclarador de zumos de frutos RENINA, Derivado del estómago de animales rumiantes jóvenes (terneros y ovejas): Producción de queso, usada para hidrolizar proteínas. ENZIMAS PRODUCIDAS POR BACTERIAS: Actualmente, cada vez más usadas en la industria láctea. LIPASAS: Se introduce durante el proceso de producción del queso roquefort para favorecer la maduración LACTASAS: Rotura de la lactosa en glucosa y galactosa PAPAINA: Ablandamiento de la carne utilizada para cocinar AMILASAS, AMILOGLUCOSIDASAS Y GLUCOAMILASAS: Conversión del almidón en glucosa y diversos azucares invertidos GLUCOSAS ISOMERASA: Conversión de glucosa en fructosa durante la producción de jarabe de maíz partiendo de sustancias ricas en almidón. Estos jarabes potencian las propiedades edulcorantes y reducen las calorías mejor que la sacarosa y manteniendo el mismo nivel de dulzor. CELULASAS: Utilizadas para degradar la celulosas en azucares que pueden ser fermentados LIGNINASAS: Utilizada para eliminar residuos de lignina ANTECEDENTES CARACTERÍSTICAS DE LA PAPAINA Es una enzima de la hidrolasa de la proteasa de la cisteína (EC 3.4.22.2) presente en la papaya (Carica papaya) y la papaya de la montaña (cundinamarcensis de Vasconcellea). La papaína, procedente del látex de la fruta verde y aún sin madurar de la papaya, es una Thiol Proteasa la cual cataliza las hidrólisis de ésteres y péptidos. Fue la primera proteína vegetal a la cual se le pudo elucidar su estructura cristalina consta de 212 residuos de aminoácidos, 34 de los cuales están ionizados. 1. PROPIEDADES FISICAS La papaína es un polvo blanco o blanco grisáceo, sumamente activo, por lo cual debe ser manejado con precauciones, también es producida en forma líquida. La papaína es insoluble en disolventes orgánicos, y poco soluble en agua y glicerol. Tiene un punto isoeléctrico alrededor de un pH 8.75 y una absorción máxima aproximada de 278nm. 2. PROPIEDADES QUIMICAS Esta enzima posee un gran poder de hidrólisis, mayor que cualquier otra enzima proteolítica, es muy activa en la hidrólisis de amidas y ésteres. Además tiene

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INTRODUCCIN Las enzimas son utilizadas en laindustriaqumica, y en otros tipos de industria, en donde se requiere el uso de catalizadores muyespecializados. Sin embargo, las enzimas estn limitadas tanto por el nmero de reacciones que pueden llevar a cabo como por su ausencia de estabilidad ensolventesorgnicosy altastemperaturas.Diversas aplicaciones industriales de las enzimas:

LA AMILASA DE HONGOS Y PLANTAS.cataliza la degradacin del almidn en azucares sencillosPROTEASAS:Los fabricantes de galletas las utilizan para reducir la cantidad de protenas en la harinaTRIPSINA:Para pre-digerir el alimento digerido a bebsCELULASAS, PECTINASAS:Aclarador de zumos de frutosRENINA, Derivado del estmago de animales rumiantesjvenes (terneros y ovejas):Produccinde queso, usada para hidrolizar protenas.ENZIMAS PRODUCIDAS POR BACTERIAS: Actualmente, cada vez ms usadas en la industria lctea.LIPASAS:Se introduce durante el proceso de produccin del queso roquefort para favorecer lamaduracinLACTASAS:Rotura de la lactosa en glucosa y galactosaPAPAINA:Ablandamiento de la carne utilizada para cocinarAMILASAS, AMILOGLUCOSIDASAS Y GLUCOAMILASAS:Conversin del almidn en glucosa y diversos azucares invertidosGLUCOSAS ISOMERASA: Conversin deglucosaenfructosadurante la produccin dejarabe de mazpartiendo de sustancias ricas en almidn. Estos jarabes potencian las propiedades edulcorantes y reducen las caloras mejor que lasacarosay manteniendo el mismo nivel de dulzor.CELULASAS:Utilizadas para degradar la celulosas en azucares que pueden ser fermentadosLIGNINASAS:Utilizada para eliminar residuos deligninaANTECEDENTES CARACTERSTICAS DE LA PAPAINA Es una enzima de la hidrolasa de la proteasa de la cistena (EC 3.4.22.2) presente en la papaya (Carica papaya) y la papaya de la montaa (cundinamarcensis de Vasconcellea). La papana, procedente del ltex de la fruta verde y an sin madurar de la papaya, es una Thiol Proteasa la cual cataliza las hidrlisis de steres y pptidos. Fue la primera protena vegetal a la cual se le pudo elucidar su estructura cristalina consta de 212 residuos de aminocidos, 34 de los cuales estn ionizados. 1. PROPIEDADES FISICAS La papana es un polvo blanco o blanco grisceo, sumamente activo, por lo cual debe ser manejado con precauciones, tambin es producida en forma lquida. La papana es insoluble en disolventes orgnicos, y poco soluble en agua y glicerol. Tiene un punto isoelctrico alrededor de un pH 8.75 y una absorcin mxima aproximada de 278nm. 1. PROPIEDADES QUIMICAS Esta enzima posee un gran poder de hidrlisis, mayor que cualquier otra enzima proteoltica, es muy activa en la hidrlisis de amidas y steres. Adems tiene poca especificidad, puede hidrolizar sustratos sintticos los cuales son generalmente considerados como sustratos de tripsina, quimotripsinas o pepsinas. La papana ha de ser til como biocatalizador en reacciones de esterificacin y como biocatalizador especfico en la esterificacin de cidos grasos con 1-butanol.1. ESTRUCTURA DE LA PAPAINAComo muestra la figura 1, la papana es una sola cadena polipeptdica, la cual consta de 212 residuos de aminocidos, 34 de los cuales estn ionizados. El dominio L, comprendiendo los residuos 10 111 y 208 212, conteniendo tres alfa hlices y el dominio R, comprende los residuos 1 9 y 112 207, consistentes en dos alfa hlices y dos hojas betas tetra ramificadas. El sitio de unin de CYS-25, HIS-159 y ASN-175 est localizado en una honda hendidura en la interfase entre los dos dominios. En dicha hendidura se encuentra el sitio activo de la enzima con una distancia de 4 A entre el azufre de CYS-25 y el anillo de imidasol de HIS-159 (figura 2). Fig. 1 Fig. 2

1. ESTABILIDAD DE LA PAPAINALa papana, adems de la forma de ltex, tambin es producida como un lquido y en forma de un polvo soluble, la vida de almacenamiento de la papana es relativamente corta. La papana en polvo almacenada bajo 20 C mantendr su actividad por 6 meses y la papana liquida almacenada bajo 40 C mantiene su actividad por 3 meses, despus de iniciados los tres meses de almacenamiento una cada de 2% a 5% de la actividad puede ocurrir por mes.Una de las principales propiedades de la papana es su estabilidad. La enzima es estable en un amplio rango de condiciones de pH el cual abarca de pH 3 a 12, tambin posee buena estabilidad en amplios rangos de temperatura, la misma est activada desde los 10C hasta los 70C, sin embargo, la temperatura ptima para la papana esta en un rango entre los 35C y 45C. Otra casualidad importante de la enzima es su estabilidad cuando es sometida a reactivos orgnicos que causan desnaturalizacin en otras enzimas, sin embargo, su exposicin a agentes como el cido tricloroactico desnaturaliza irreversiblemente la molcula.1. ACTIVIDAD DE LA PAPAINALa papana en su estado natural presenta una baja actividad enzimtica debido a la presencia en este estado de enlaces azufre azufre (S-S) en el sitio activo de la molcula. Para que la enzima obtenga su capacidad cataltica es necesario transformar los enlaces S-S a enlaces sulfhidrilos libres (S-H). La activacin de la enzima se puede lograr adicionando agentes reductores moderados como la cistena, sulfuros, sulfitos y cianuros. Adems de la adicin de agentes reductores tambin se utiliza un agente quelante como el EDTA el cual elimina la presencia de iones divalentes como Cd, Zn, Fe, Cu, Hg y Pb los cuales catalizan la formacin de enlaces azufre azufre (S-S).La actividad de la enzima tambin es afectada desfavorablemente al estar expuesta al aire libre debido a que propicia reacciones de oxidacin en la enzima, otros compuestos como las clorometilcetonas de fenilalanina y lisina y reactivos aldehdicos como fenilhidrazina e hidroxilamina afectan negativamente la actividad de la enzima.

1. EXTRACCIN DE LA PAPAINASe extrae el ltex de frutos de papaya verdes y completamente desarrollados, el ltex debe ser procesado (secado) inmediatamente despus de haber sido extrado del fruto. El proceso de secado puede hacerse a pleno sol o tambin utilizando otra fuente de calor. En este ltimo caso, el uso de hornos es esencial. El diseo y caractersticas del tipo de horno ms adecuado dependen de la disponibilidad de la fuente de calor. stos deben ser regulados para garantizar un suministro promedio de 25 C, ya que el calor excesivo destruye el principio activo de la papana. La papana puede obtenerse pura, mediante un procedimiento de 5 pasos que se enumeran a continuacin: 1. Preparacin del extracto acuoso crudo. 1. Eliminacin de material insoluble a pH 9. 1. Fraccionamiento con sulfato de amonio. 1. Fraccionamiento con cloruro de sodio.

METODOLOGA ABLANDAMIENTO DE LA CARNE Cortar cinco filetes de carn sin tejido conectivo de la forma ms similar posible. Designarlas con letras, nmeros o seales que nos permitan distinguirlas y no confundirlas durante el experimento. Tratamiento: Al filete A dejarlo sin tratamiento alguno para que sirva como testigo y control. Al filete B rociar de modo uniforme cada lado del filete menos de media cucharadita del ablandador comercial y propinar una buena impregnacin.Al filete C, punzarla y dejarla en impregnacin con las cscaras de papaya por 30 minutosAl filete D, punzarla y dejarla en impregnacin con cscara de pia por 30 minutos

Dejar las muestras a temperatura ambiente durante media hora. Precalentar el horno a 160 C. Cumplida la media hora, colocar las muestras de forma que no se confundan sobre una parrilla engrasada e introducirlas en el horno con la puerta abierta. Asar totalmente la carne. Engrase s es necesario los filetes. Concluido el asado, cortar y examinar y comparar la textura y la consistencia de los filetes. Tabule los resultados observados y establezca diferencias entre los diferentes tratamiento:ObservacionesControl AFilete B (Ablandador)Filete C (Papaya)Filete D(Pia)

Sabor y OlorCuanto ms elevado es el pH final, menor es su aromaQuemadoVinagreUn poco quemado

ColorRojo cereza, por la presencia de pigmentos como hemoglobina (sangre) y mioglobina (msculo).Un poco ms oscuro que el controlNegro del contorno y caf al centroClaro caf y plida

TexturaEn machos el tejido es ms duro que en las hembras.Ms lisa que el controlLisa y crujienteLisa y sin

Grado de ablandamientoNo presenta blandaUn poco blanda Muy blanda

RESULTADOS.LA CARNE FUENTE DE PROTENAS. De acuerdo con su funcin las protenas de origen animal se han dividido en protenas contrctiles (miofibrilares), sarcoplsmicas y de tejido conectivo o estroma; el porcentaje de cada fraccin depende de la especie animal que se trate.Esto se debe a que las peptidasas (papana) contenidas en dicho jugo producen la hidrlisis parcial de las protenas del tejido conectivo (colgeno y elastina) y en menor grado las de las mismas fibras musculares (Caffini et al., 1988). En la industria de la carne se logra un excelente tiernizado inyectando al animal por va endovenosa, antes de ser faenado, una solucin de enzima reversiblemente inactivada; la peptidasa es reactivada por el poder reductor que adquiere el msculo luego de la muerte (Bernholdt, 1982). Con este tratamiento tambin se mejora la digestibilidad del producto.ANLISIS DE RESULTADOS.Su accin es sobre los enlaces peptdicos de las protenas (unin de un carbono y un aminocido) provocando que stas se degraden, Dado que el mecanismo cataltico de estas enzimas utiliza a la cistena como donador de protones, se pueden activar con tioles de bajo peso molecular como tioglicolato, ditiotreitol, 2-mercaptoetanol o cistena (Storey & Wagner, 1986).ESTABILIZACIN DE LA PAPANA. La papana resiste a 50C por 30 minutos sin prdida significativa de actividad, encima de 75C ocurre la inactivacin. El enzima es muy estable a 30C en el rango de pH 5 a 7, encima de pH 7 la actividad es lenta y encima de pH 11 la prdida de actividad es ms rpida, debajo de pH 3 la enzima es rpidamente inactivada.Las peptidasas o proteasas son enzimas que rompen los enlaces peptdicos de las protenas. Para ello, utilizan una molcula de agua por lo que se clasifican como hidrolasas. Un enlace peptdico es un enlace entre el grupo amino (NH2) de un aminocido y el grupo carboxilo (COOH) de otro aminocido. Los pptidos y las protenas estn formados por la unin de aminocidos mediante enlaces peptdicos. El enlace peptdico implica la prdida de una molcula de agua y la formacin de un enlace covalente CO-NH. Es, en realidad, un enlace amida sustituido.

CONCLUSIN.El perfil de las protenas nos podra indicar que la papana degrada la miosina y la actina en grados similares, mientras que la bromelina degrada la miosina preferentemente. Como conclusin podemos decir que la enzima bromelina tiene una mejor velocidad de hidrolisis de protenas que la papana.

REFERENCIAS.

FERSHT, A. (1980). SERIE DE BIOLOGA FUNDAMENTAL. En A. FERSHT, ESTRUCTURA Y MCANISMO DE LOS ENZIMAS (pgs. 17-31). BARCELONA, ESPAA: REVERT. S.A .JIMENEZ CRUZ, ISMAEL EDEN; ASESOR: Lic.LAURA OLIVIA, FUENTES LARA. (2014-12-05). ENZIMAS VEGETALES PROTEASAS, APLICADAS PARA EL ABLANDAMIENTO DE CARNE (bromelina ficina y papaina). DISP. DIGITAL, 39-50 y 54.L., J. (2006). (PDF]TESIS 955.pdf. Recuperado el 05 de Mayo de 2015, de repositorio.ug.edu.ec/bitstream/redug/413/1/TESIS%20955.pdfLlorente, B. (2002). [PDF]1.- PEPTIDASAS. INTRODUCCIN - SeDiCI. Recuperado el 05 de Mayo de 2015, de sedici.unlp.edu.ar/bitstream/handle/.../1_-_Peptidasas._Introduccin.pdf?...