Solubilización, Fraccionamiento y Electroforesis de Proteina de Sacha Inchi

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ORIGINAL PAPER Solubilization, Fractionation, and Electrophoretic Characterization of Inca Peanut (Plukenetia volubilis L.) Proteins Shridhar K. Sathe & Harshal H. Kshirsagar & Girdhari M. Sharma Published online: 12 August 2012 # Springer Science+Business Media, Inc. 2012 Efectos abstractas de diferentes disolventes, fuerza iónica y pH en la semilla de maní del inca, la solubilidad de proteínas se evaluaron mediante el análisis cuantitativo de proteínas solubilizadas utilizando métodos de Lowry y Bradford. Las proteínas solubles se fraccionaron utilizando el procedimiento Osborne y la composición de polipéptido de las proteínas solubilizadas se determinó por uno 25% de gradiente dimensional de acrilamida lineal monómero SDS-PAGE. Fracciones de proteína Osborne se analizaron por electroforesis en gel de 2D. Las Proteínas totales de semillas eran eficientemente solubilizado por NaCl 2N entre los disolventes ensayados. Las proteínas de semillas solubles registraron una solubilidad mínima a pH ~ 4,0. Fracciones Osborne de proteínas, albúminas, globulinas, prolaminas, y glutelinas representaron el 43,7, 27,3, 3,0, y 31,9%, respectivamente, del total de proteínas solubles acuosas. Proteínas de la harina de semillas Soluble se componen principalmente de polipéptidos en el rango de MW de 6-70 kDa de los cuales los predominantes poli-péptidos estaban en el rango de 20-40 kDa. Fracción Prolamina se compone principalmente de cuatro polipéptidos (MW <15 kDa). Glycoprotein staining indicated 3235 and <14 kDa peptides to be positive. Keywords Inca peanut . Protein . Solubility . Protein fractions . Electrophoresis Abbreviations β-ME β-mercaptoethanol CBBR Azul brillante de Coomassie R CHAPS 3-[(3-colamidopropil)dimethylammonio]-1- propanosulfonato DTT ditiotreitol EtOH Etanol IEF El enfoque isoeléctrico kDa Kilodalton LSD Diferencia mínima significativa MeOH Metanol MW Ppeso moleculart PAGE pI RT SDS Tris Electroforesis en gel de poliacrilamida Isoeléctrico de pH Temperatura ambiente Sodium dodecyl sulfate 2-Amino-2-hydroxymethyl-propane-1,3-diol Introduccion Los alimentos vegetales son importantes en la nutrición humana y animal. Según la FAO [1] datos estadísticos, los alimentos vegetales [los cereales (46,4%), raíces / tubérculos (5,1%), aceites vegetales (9,6%), sug-ars / edulcorantes (8,1%), frutas (5,9%), y pulsos (2,1%)] junto proporcionaron 77,2% de la energía total de alimentos consumidos durante 2005-2007. Entre los alimentos vegetales, los cereales suelen proporcionar la mayor parte de las calorías (rango 18,5% para Burundi y Ruanda a 78,1% en el caso de Bangladesh). Legumbres, a pesar de su alto contenido de proteína, contribuyen en mucho menor porción de la ingesta calórica global (rango de 0% para Armenia, Azerbaiyán, Bielorrusia, Georgia, Letonia, Samoa Present Address: H. H. Kshirsagar Roquette America Inc., 2000 South Batavia Avenue, Suite 400, Geneva, IL 60134, USA Present Address: G. M. Sharma Department of Health and Human Services, Public Health Service, Food and Drug Administration, Office of Applied Research and Safety Assessment, Center for Food Safety and Applied Nutrition, U.S. FDA, 8301 Muirkirk Road, Laurel, MD 20708, USA Plant Foods Hum Nutr (2012) 67:247255 DOI 10.1007/s11130-012-0301-5

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  • ORIGINAL PAPER

    Solubilization, Fractionation, and Electrophoretic Characterizationof Inca Peanut (Plukenetia volubilis L.) Proteins

    Shridhar K. Sathe & Harshal H. Kshirsagar &Girdhari M. Sharma

    Published online: 12 August 2012# Springer Science+Business Media, Inc. 2012

    Efectos abstractas de diferentes disolventes, fuerza inica y pH en la semilla de man del inca, la solubilidad de protenas se evaluaron mediante el anlisis cuantitativo de protenas solubilizadas utilizando mtodos de Lowry y Bradford. Las protenas solubles se fraccionaron utilizando el procedimiento Osborne y la composicin de polipptido de las protenas solubilizadas se determin por uno 25% de gradiente dimensional de acrilamida lineal monmero SDS-PAGE. Fracciones de protena Osborne se analizaron por electroforesis en gel de 2D. Las Protenas totales de semillas eran eficientemente solubilizado por NaCl 2N entre los disolventes ensayados. Las protenas de semillas solubles registraron una solubilidad mnima a pH ~ 4,0. Fracciones Osborne de protenas, albminas, globulinas, prolaminas, y glutelinas representaron el 43,7, 27,3, 3,0, y 31,9%, respectivamente, del total de protenas solubles acuosas. Protenas de la harina de semillas Soluble se componen principalmente de polipptidos en el rango de MW de 6-70 kDa de los cuales los predominantes poli-pptidos estaban en el rango de 20-40 kDa. Fraccin Prolamina se compone principalmente de cuatro polipptidos (MW

  • Uzbekistn y Vanuatu al 18,7% para Burundi). Las legumbres como los frijoles, las arvejas y algunas semillas oleaginosas, hacen una contribucin significativa al abastecimiento humano y animal protena alimentaria [2-5] y por lo tanto se consideran ser valorados cultivos. Reseas de los alimentos y la nutricin de las leguminosas [6-13] siguen apareciendo peridicamente indicando la importancia mundial y el inters por la investigacin y la utilizacin de leguminosas.

    La soja, cacahuetes, guisantes y frijoles secos comunes son algunos de los cultivos de leguminosas ms ampliamente investigados y utilizados. Sin embargo, hay muchas especies de leguminosas nativas que permanecen subutilizados (por ejemplo, lablab, frijoles polilla, y Tepary). Un extenso informe sobre leguminosas tropicales compilados por la Academia Nacional de Ciencias de EE.UU. hace ms de 30 aos [14] es particularmente informativo y til en este sentido. Adems de su uso en los alimentos, muchas legumbres tambin son utilizados para usos no alimentarios (por ejemplo, usos ornamentales de varios Acacia spp. Y la produccin de maderas de lujo de Pterocarpus spp.) [14].

    Plukenetia L. (Euphorbiaceae) es un gnero pantropical que al parecer consta de 19 especies pertenecientes a Plukenetia (subfamilia Acalyphoideae) [15, 16]. Especies Plukenetia se Twining vias se encuentran en las selvas tropicales a los bosques estacionalmente seco o matorrales. Plukenetia penninervia Muell. Arg., A pe-cie que se encuentran en las selvas tropicales de Mxico se utiliza para la canasta de otras actividades artesanales WEAV-cin y durante varios siglos que datan del periodo maya [17]. Man del inca (Plukenetia volubilis L.), tambin conocido como Sacha inchi, es una planta poco utilizada que crece silvestre en las selvas tropicales de la regin andina. Esta planta pertenece a la familia Euphorbiaceae [18]. Alta en aceite (54%, w / w) y la protena (27%) [19], las semillas de plantas son tpicamente plana,

  • harina de semilla a disolvente proporcin de 1:10 (w / v) a temperatura ambiente (RT, ~ 25 C) con agitacin mecnica constante. acuoso disolventes utilizados para la solubilizacin de protenas fueron: A) destilaronagua desionizada, B) 2 M NaCl, C) 0,1 M Tris-HCl (pH 8,1),D) 0,05 M de tampn Na3PO4 (pH 7,5), E) 0,1 M de borato de solucin salina tampn (BSB, 0,1 M H3BO3, 0,025 M Na2B4O7, 0,75 M NaCl, pH 8,45), F) 0,1 M NaOH, G) 0.1 M HCl, H) 2% (w / v) de dodecil sulfato de sodio (SDS), I) 70% (v / v) acuosa etanol (EtOH), J) 10% (v / v) de cido actico, K) 0. 1 M NaHCO3, L) 10% (w / v) Na2SO4. El pH de la suspensin se ajust usando HCl 1 M y NaOH 1 M (intervalo de pH 1-12). Al final del perodo de extraccin, la suspensin se se centrifugaron (12,300g, 15 min, RT), se recogi el sobrenadante y se utiliza para su posterior anlisis.

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    Efecto de la extraccin Condiciones en la protena Efectos solubilidad de fuerza inica (NaCl 0-4M), el tiempo de extraccin (1-5h, 1 M NaCl), pH (intervalo de pH 1-13, 1 M NaCl extraccin), y repetida (cinco ) extracciones consecutivas en 1 M NaCl en la solubilidad de la protena se determinaron mediante la extraccin de 100 mg de harina desgrasada con el disolvente apropiado (1 ml) [por ejemplo, la harina a disolvente relacin de 1:10 (w / v)] a temperatura ambiente con agitacin con vrtex continua en habitacin temperatura (RT, ~ 25 C) seguido de centrifuga-cin a 16.000 g durante 15 min a RT. Para investigar los efectos del pH sobre la solubilidad de la protena de harina de semillas, harinas desgrasadas (2 g cada uno) fueron dispersados primero, ya sea en agua destilada desionizada o acuosa 1 M de NaCl y el pH de la dispersin se ajust al valor deseado con diluido (0. 1 M) NaOH y / o HCl y continu la agitacin durante 30 min hasta que el pH se estabiliz. Entonces, la harina final a disolvente relacin de 1:10 (w / v) se ajust y las protenas solubles se extrajeron durante 1 h con agitacin magntica constante. Al final de la extraccin, la suspensin se centrifug (15.000 g, 30 min, 4 C), el sobrenadante recogido y analizado para la protena soluble dentro de 48 h.

    Fraccionamiento de Osborne Protein fraccionamiento de las protenas de la harina de semilla desgrasada se realiz por el mtodo de Osborne [24]. Brevemente, la harina desgrasada de semilla (100 g) cada una se extrajo secuencialmente con NaCl 2 M (+ albminas globulinas), etanol acuoso al 70% (prolaminas), y 0,1 M NaOH (gluteninas) en la harina a disolvente relacin de 01:10 (w / v) a temperatura ambiente (RT) durante 1 h con agitacin magntica constante. El pH de las suspensiones de harina en agua destilada, NaCl 2 M, y 70% de EtOH acuoso fue de aproximadamente 6.6 a 6.7, mientras que en 1 N NaOH el pH fue de ~ 12,6. Al final de cada extraccin, la suspensin se centrifug (15.000 g, 30 min, 4 C), se recogi el sobrenadante, y el residuo se us para la siguiente extraccin. El residuo se desech despus de la etapa de extraccin de 0,1 M NaOH. Cada sobrenadante se filtr a travs de papel de filtro Whatman nmero 4 y se dializ (peso molecular de corte de la tubera de dilisis 06-8 kDa, Spectra-Por Dilisis, Spectrum Laboratories, Inc., Rancho Dominguez, CA) contra dis-labrados agua desionizada durante 48 h (4 C, 10 iluminados cada uno, seis

    cambios); cada extracto dializado, excepto para el extracto 2 M NaCl, se liofiliz por separado. Los verdaderos albminas fueron separados de los verdaderos globulinas sometiendo el dializado 2 M NaCl extracto a centrifugacin (15.000 g, 30 min, 4 C). Las albminas separadas verdaderas (sobrenadante) y los verdaderos globulinas (residuos) se liofilizaron separado. Las fracciones de protenas liofilizadas se almacenaron a -20 C en botellas con tapn de rosca de plstico hasta su uso posterior.

    Gel Electrophoresis

    SDS-PAGE electroforesis en gel de poliacrilamida sodio dodecil sulfato (SDS-PAGE) se llev a cabo por el mtodo de Fling y Gregerson [25] como se describe en Sharma et al. [26]. Muestras de protenas apropiadas se cargan en 8-25% de gradiente de acrilamida lineal de separacin de gel y 4% de monmero de acrilamida gel de apilamiento. El gel era tpicamente a cabo a 10 mA / gel hasta que el colorante de seguimiento migr hasta el borde gel (tpicamente 20 h). Los geles se tieron con azul Coomassie Brilliant R (CBBR) o tincin de plata seguido de destaining apropiado como se describe anteriormente [23].

    2D

    Electroforesis en gel se llevaron a cabo como se describe a continuacin

    (a) Geles de SDS-PAGE sin el agente reductor [2% v / vmercaptoethanol (-ME)] were run in the first dimen-sion followed by SDS-PAGE in the presence of the reducing agent. Gels were typically run at a constant current (10 mA/gel) with tap water cooling provided during the gel run. The gels were stained with Coo-massie Brilliant Blue R and appropriate lanes were excised for 2D analysis. The excised gel strips were soaked in SDS-PAGE sample buffer [0.05MTris-HCl, pH 6.8; 0.1 % (w/v) SDS; 0.01 % (w/v) bromophenol blue; 30 % (v/v) glycerol] containing 2 % (v/v) -ME and heat-denatured (~100 C) in a microwave oven (Kenmore, model 565.68301790, Sears, Hoffman Estates, IL) for 30 s at 1,000 W. The strips were then cooled to RT, turned 90 counterclockwise, laid on top of the 4 % stacking gel with a 825 % linear monomer acrylamide gradient SDS-PAGE separating gel, and electrophoresed as indicated above. The gels were then stained (CBBR) and destained as described by Sathe et al. [23]. Briefly, the gels were stained overnight with 0. 25 % Brilliant blue R (B0149-100 G, Sigma-Aldrich) in 50 % methanol and 10 % acetic acid. The gels were destained with destain solution (50 % methanol and 10 % acetic acid) once followed by diluted destaining solution (~1:1 with water) until the background was clear.

    (b) Protenas fraccionadas IEF-SDS-PAGE fueron sometidos a separaciones 2D gel utilizando isoelectroenfoque (IEF) en la primera dimensin seguido por SDS-PAGE como se describe por Sharma et al. [26]. Acerca de 1.1 a 1.4 mg de

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  • liofilizado fracciones de protena se suspendieron en 500 l de tampn de rehidratacin [8 M urea, 2% w / v 3 - [, portador (3-Cholami-dopropyl) dimetilamonio] -1-propanosulfonato (CHAPS), 0,002% de azul de bromofenol 0,5% anfolito, y ditiotreitol 20 mM (DTT)] durante 1 h a temperatura ambiente, seguido por centrifugacin a 16.000 g durante 15 min. Una cantidad apropiada (30-50 l) del sobrenadante se mezcl con el tampn-cin Rehydra a un volumen final de 250 l y se utiliz para rehidratar pH 3-10NL tiras IPG 13 cm (17-6001-15, GE Healthcare) durante la noche (por lo tanto la carga de la muestra de protena en las tiras). Las tiras se cubrieron con aceite mineral para evitar la evaporacin. Las tiras rehidratadas (que contienen las muestras de protena) se utilizaron para IEF segn la recomendacin del fabricante (IEF100, Hoefer Scientific Co., CA) usando las condiciones siguientes: 1- voltios gradiente, 1000 V, 1 h; 2- voltios degradado, 12.000 V, 1 h; 3- voltios constante, 12.000 V, 25 000 V, 1 h; 4- voltios constante, 1000 V, 1 h. Para la segunda dimensin, las tiras enfocadas se incubaron 15 min en tampn de equilibrio (6 M urea, 75 mM Tris-HCl pH 8,8, 29,3% de glicerol, 2% SDS, 0,002% de azul de bromofenol) que contiene 10 mg / ml de DTT, seguido por 15 min en tampn de equilibrado que contienen 25 mg / ml de yodoacetamida. Las tiras IPG fueron entonces colocados horizontalmente en un monmero de gradiente de gel de acrilamida lineal 8-25% y sellados con 1% (w / v) de agarosa. Una cantidad apropiada (10 l) de sobrenadantes mismos y los marcadores de protenas se cargaron en el cada lado del gel, y correr durante la noche a corriente constante de 10 mA / gel seguido de 20 mA / gel da siguiente, hasta que el colorante de seguimiento alcanz borde gel . Los geles se tieron entonces (CBBR) y destained como se describe por Sathe et al. [23]).

    Tincion de Glicoproteina

    Tincin de glicoprotena se realiz en geles de SDS-PAGE utilizando el procedimiento de tincin de glicoprotena GelCode (Pierce Chemical Co., Rock-vado, IL) siguiendo las instrucciones del fabricante

    Composiciuon Proximal

    Humedad Una muestra exactamente pesada (0,1 g) se coloc en un recipiente de aluminio y se sec en un previamente calentada vacu-um horno (Barnstead Lab-Line, Melrose Park, IL; modelo 3608- 5; 95 a 100 C, 25 en . de Hg) hasta un peso constante AOAC Mtodo Oficial 925.40 [27].

    Proteina AOAC Mtodo Oficial 950.48 [27]. El mtodo de micro-Kjeldahl se utiliz para determinar protenas totales utilizando 0,1 g de muestra. Se calcul el contenido de nitrgeno de la muestra usando la frmula: Protein ( % total N ( % 5:7.

    Proteina Soluble La protena soluble se determin utilizando los mtodos de Lowry et al. [28] y Bradford [29]. Cada muestra se diluy y se analiz por duplicado tpicamente adecuadamente.Taninos un peso conocido de la muestra (0,1 g) se extrajo durante 1 h en metanol absoluto (MeOH) y se acidific (HCl al 1%, v / v) MeOH con agitacin con vrtex continua seguido por centrifugacin (15.000 g, 10 min, RT). Las alcuotas del sobrenadante se analizaron inmediatamente para tanino utilizando un 4% (w / v) de ensayo vainillina [30]. Una curva estndar catequina (0-1 mg / ml) se prepar de forma simultnea. Contenido de taninos se expresa como equivalentes de catequina.Statistical Analysis

    Todos los anlisis estadsticos se realizaron utilizando el software estadstico SPSS (versin 15, Chicago, IL). Todos los experimentos se llevaron a cabo al menos por duplicado, y los datos se expresan como la media desviacin estndar (SD). ANOVA de una va y de Fisher diferencia menos significativa (LSD) de prueba como se describe por Ott [31] se utilizaron para determinar la significacin estadstica, y los resultados se consideraron significativas si las diferencias entre los dos medios excedieron el valor LSD (p00.05) .Results and Discussion

    Harina Desgrasada

    Se analizaron tres muestras de cada una de las dos harinas desgrasadas lotes (N06) para la composicin proximal. La protena promedio de porcentaje (% N x 5,7), humedad, cenizas, y soluble contenido carbo-hidratos de las harinas desgrasadas fueron 59,1 3,3, 8,32 0,11, 6,46 0,05 y 1,03 0,06, respectivamente. Los fenoles solubles totales medios en las harinas desgrasadas fueron 0,117 0,021 y 0,112 0,016 g / 100 g de harina, cuando se extrajo con

    Fig. 2 Semilla de protena de harina de solubilidad en un agua desionizada destilada, NaCl 2 M b, c 0. M Tris-HCl 1 (pH 8,5), d tampn de fosfato de sodio 0,05 M (pH 7,5), 0,1 M e BSB (pH 8,45), f 0,1 M NaOH, HCl 0,1 M g, h 2% (w / v) SDS, i 70% (v / v) EtOH, j 10% (v / v) de cido actico, K 0,1 M NaHCO3, l 10% (w / v) Na2SO4. LSD (p00.05) es 7,76 (Lowry) y 0,97 (Bradford), n=6 para ambos

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  • metanol y metanol acidificado, respectivamente, indicando los compuestos fenlicos ambos disolventes. La composicin qumica de la harina desgrasada encontrado en la presente investigacin es coherente con la soja [32], de man [33], ssamo [34], y el altramuz [35, 36] harinas de semillas. El contenido de protena de la harina desgrasada encontrado en la investigacin actual es comparable a el contenido de protena reportado (53%) para la harina desgrasada de Inca de man crecido en el Per [19].

    Solubilidad de Proteinas

    Entre los disolventes ensayados, 0,1 N NaOH y NaCl 2 M fueron los disolventes ms eficaces para solubilizar las protenas de la harina (Fig. 2). Dado que la fraccin de albmina constituye una porcin significativa de las protenas totales de la semilla, una buena solubilidad se esperaba en disolventes acuosos [21]. Aunque NaOH 0,1 M fue el solubilizante protena ms eficaz, la exposicin a alcalino se sabe que altera las protenas a travs de la desamidacin de aminocidos y por lo tanto puede alterar propiedades de la protena [37, 38]. Alkali exposicin tambin puede causar la destruccin de algunos de los aminocidos esenciales, tales como lisina, disminuyendo de ese modo el valor nutritivo de las protenas solubilizadas. Por estas razones, M NaCl 2 fue considerado como el mejor disolvente para solubilizar las protenas de la harina de semillas de Inca en esta investigacin. Cuando las protenas solubles se analizaron por Lowry et al. [28] y Bradford [29] Meth-ODS, el ltimo mtodo consistentemente menor contenido de protena registrada (Fig. 2), independientemente del disolvente usado. Mtodo de Bradford es segn se informa ~ 4 ms sensible que el mtodo de Lowry y susceptibles a la interferencia por 1% de SDS, 1% de Triton X-100, y en menor medida por 1% Hemosol, 2 M Tris, acetona y 5% de fenol. Ensayo de protenas Lowry es

    susceptible a una serie de reactivos y productos qumicos encontrados comnmente en las muestras biolgicas. Entre estos, el aminocido estos, glicina (al 0,5%) se conoce para disminuir el color con la protena por 50%. La glicina, en 118 mg / g de protenas, es el segundo aminocido ms abundante, detrs de cido glutmico (133 mg / g pro-protena), en las protenas de la harina de man del inca [19]. Se espera un rendimiento de color ms baja y menor contenido de protena, todo glicina siempre estaba en forma de aminocido libre cuando se utiliz el mtodo de Lowry. Es poco probable que todos los residuos de glicina en semillas de man Inca estaran en la forma de aminocido libre. Los disolventes utilizados para la solubilizacin de protenas son tambin poco probable que contienen cantidades significativas de glicina. El menor contenido de protena (mtodo de Bradford) de 0,1 M Tris-HCl (pH 8,1) extrae muestras de protenas Aunque es posible, no es probable debido a la interferencia por Tris como la concentracin final en el ensayo de Tris (0.1 mM) era mucho menor que el reportado 2 M Tris interferir en el ensayo de Bradford. La estimacin consistente protena inferior en Bradford

    Fig. 4 Semilla de protena de harina de solubilidad en agua desionizada destilada a pH indicado (mtodo de Lowry). Tenga en cuenta la solubilidad mnimo de protena a pH 4. LSD (p = 0,05) 01,26, n = 6

    Fig. 3 Efectos de una concentracin de NaCl indicado, b tiempo de extraccin, c extraccin consecutiva (1 h cada una) en solucin acuosa de NaCl 2 M, y d pH sobre la solubilidad de protena de harina de semillas. Para by d, acuosa 1 M NaCl se utiliz para extractos de protenas.

    Los valores para el mtodo de Lowry LSD (p = 0,05) fueron 2,81, 6,8, 4,46, y 8,18, respectivamente, para a, b, c, y d. LSD (p = 0,05) valores para el mtodo de Bradford fueron 1,52, 1,76, 0,82, y 1,26, respectivamente, para a, b, c, y d, n = 6 para ambos

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  • ensayo [28] en comparacin con el procedimiento Lowry [27], en todas las muestras analizadas, sigue sin resolverse y por lo tanto garantiza nuevas investigaciones para determinar la causa (s) de esta diferencia.

    En NaCl 0.5 concentracin de protena M solubilidad aument significativamente la concentracin 0.05NaCl (Fig. 3a). Tiempo de extraccin de 15-30 min se consider adecuada para solubilizar al mximo las protenas de la harina en NaCl 2 M (Fig. 3b) y dos extracciones consecutivas fueron capaces de solubilizar la mayora de las protenas de la harina (Fig. 3c). Ensayo de Bradford una vez registrado lecturas de protenas ms bajos que el ensayo de Lowry cuando se analizaron las muestras solubilizadas procedimiento de NaCl (Fig. 3a, b, y c). En presencia de NaCl 1 M la influencia del pH sobre la solubilidad de la protena (Fig. 3d), tal como se determina por el mtodo de Lowry [27], era estadsticamente no significativo, como se indica por el estrecho rango (40,93 a 47,00 g protena solubilizada / harina desgrasada 100g a pH 1 y 12, respectivamente). La diferencia en la solubilidad de la protena era menor que el LSD 0 8,18 (p 0 0.05) para esta prueba intervalo de pH (1-13). Protena solubilidad de estos sam-ples, determinado por el mtodo de Bradford, exhibi un estrecho rango [8,42 a 13,38 g de protena solubilizada / harina desgrasada 100g a pH 4;]. Con la excepcin de la solubilidad a pH 3, solubilidad de la protena como se determina por el mtodo de Bradford, disminuy significativamente a pH 4. La baja solubilidad de la protena en el intervalo de pH 3-5 se confirm adicionalmente cuando la influencia del pH sobre la solubilidad de la protena en agua destilada, es decir, en ausencia de NaCl 2 M, se determin (Fig. 4). La dependencia observado pH de solubilidad de la protena es consistente con el dominio informado de aminocidos cidos en la composicin de las protenas de la harina de semillas [19]. Tomados en conjunto, los resultados de solubilidad de protenas en-dican la importancia de la fuerza inica en la solubilizacin de protenas de semillas de man del inca.

    Osborne de fraccionamiento de protenas y Electroforesis

    Con la excepcin de 70% EtOH acuoso, protenas solubilizadas exhibieron un patrn polipptido consistente, respecto-menos del disolvente utilizado (Fig. 5). Las protenas de semillas solubles

    se caracterizaron por polipptidos en el rango de 10-70 kDa. Las protenas de la harina de semillas soluble se componen principalmente de dos especies moleculares (32-35 kDa y ~ 60-62 kDa). Perfiles electroforticos en ausencia del agente reductor -ME (Fig. 5a) tambin indicaron que las protenas de semillas contienen disulfuro polipptidos de bonos-vinculado. Tras la reduccin, el perfil de electroforesis (Fig. 5b) indic que el polipptido 60-62 kDa se compone de un dmero unido enlace disulfuro de 32-35 kDa y 60-62 kDa un polipptido monomrico. Aunque disulfuro de reduccin de enlaces facilit una significativa desaparicin de los polipptidos 60-62 kDa, que no permita su eliminacin (por ejemplo, comparar el ancho de banda y la intensidad de estas bandas en los carriles J, K, L y en la Fig. 5a frente

    Fig. 6 Dos dimensional SDS-PAGE de BSB (0,1 M, pH 8,45) protenas solubles. Primera dimensin (arriba gel) se llev a cabo en ausencia de un agente reductor (2% (v / v) -ME). Protena (100 mg de carga) la migracin era de izquierda a derecha. Gel de segunda dimensin se llev a cabo por la presencia de un agente reductor (2% (v / v) -ME) usando protena soluble (50 g) en el carril de referencia izquierda y marcadores de peso molecular en el carril derecho de referencia. La migracin de protena fue de arriba a abajo

    Fig. 5 SDS-PAGE (8-25% de monmero de acrilamida gradiente lineal) el anlisis de la harina de semilla total protenas solubles utilizando plata una tincin b y c glicoprotena en disolventes indicados (AL, igual que en la Fig. 2) en ausencia y la presencia de una b, c de un agente reductor (2% v / v ME).

    La carga de protenas en cada carril fue de 10 mg a, b, y 40 mg c. Esta cifra es un compuesto de 3 geles diferentes (15 pocillos cada una). Normas (P) de protenas (S) y de polipptido utilizadas se indican por sus pesos moleculares (kDa) a la izquierda

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  • 5b). La comparacin de los carriles correspondientes de la Fig. 5a y b demuestran el aumento de la concentracin y el nmero de poli-pptidos con MW
  • compuesto de cuatro polipptidos en el peso molecular van 6-12 kDa. Electroforesis en gel bidimensional de las fracciones de solubilidad de la protena (IEF en la primera dimensin seguido por la SDS-PAGE en presencia de -ME (Fig. 8) confirm adems que las protenas de la harina de semillas estaban compuestas principalmente de dos tipos de polipptidos con estimada pesos moleculares en el rango de 32-35 kDa que estaban vinculados entre s por enlaces disulfuro. Estos resultados tambin demostraron que la fraccin de glutelina es diferente de la fraccin de globulina (comparar el perfil globulina a la del perfil para glutelina frac-cin en la Fig. 8 ), principalmente con respecto al pH isoelctrico de polipptidos individuales. Un examen ms detenido indi-Cates que la fraccin de globulina contena polipptidos que son ligeramente ms bsica (juzgados en base a su movilidad en la primera dimensin) que los de la fraccin glu-telin aunque el peso molecular, indicado por su movilidad en la segunda dimensin, parece ser similar. Aunque la exposicin alcalino de los polipptidos Glob-ULIN insolubles durante la preparacin de la fraccin de glutelina puede causar un posible desamidacin resultante en la forma-cin de polipptidos cidos, no explica por qu los polipptidos globulina no se solubilizaron durante 2 extraccin de NaCl (el primer paso) durante semilla protena de harina fraccionamiento sobre todo porque la harina al disolvente proporcin de 1:10 (w / v) proporcionan ms de la cantidad suficiente de disolvente. Es posible que cuando albminas y globulinas estn presentes juntos, su comportamiento colectivo, como op-que representa para su comportamiento individual, puede variar signifi-cativamente, una observacin similar a la que se inform anteriormente en el Gran Norte de frijol (Phaseolus vulgaris L.) protenas [39] .Onepossiblereason de thedifferent ser-conducta entre albminas y globulinas, cuando estn presentes juntos, es decir, las interacciones protena-protena. Estas interacciones protena-protena son facilitadas por fuerzas de enlace dfferent (por ejemplo, inico, de hidrgeno, hidrofbico, y disulfuro) en funcin de las condiciones ambientales permitidas por las condiciones experimentales utilizadas (por ejemplo, pH, fuerza inica y temperatura). Tales interacciones protena-protena pueden conducir a la formacin de grandes complejos de protenas (soluble e insoluble) que afectan tanto su solubilidad. Si solubilidad globulina es limitado debido a la presencia de las albminas, las globulinas insolubles luego se extraen como los glteos-Lins solubilizados por la solucin de lcali. Tenga en cuenta la aparicin de nuevos polipptidos [> 56 kDa y 26 y ~ 34 kDa gama)] en la segunda dimensin que no formaban parte de la fraccin globulina. El> 26 kDa y ~ 34 kDa polipptidos tienen pIs ms cidos en comparacin a los IP de la fraccin globulina originales. Desde solubilizacin alcalino sera posiblemente desamidado susceptibles de globulina polypep-mareas, que pueden aparecer como parte de la fraccin de glutelina (Fig. 8). Nuevas investigaciones en la comprensin de las propiedades moleculares, nutricionales y funcionales de Inca

    protenas de semillas de cacahuete sera til en la utilizacin de esta fuente de protena para una variedad de propsitos y son por lo tanto en marcha.

    References

    1. FAO Statistical Yearbook (2010) Food and Agricultural Organiza-tion, FAOSTAT, Table D.2. Accessed January 14, 2012

    2. Derbyshire E, Wright DJ, Boulter D (1976) Review: Legumin andvicilin, storage proteins of legume seeds. Phytochem 15:324

    3. Duranti M, Gius C (1997) Legume seeds: Protein content andnutritional value. Field Crops Res 53:3145

    4. Deshpande SS (1992) Food legumes in human nutrition- a personalperspective. CRC Crit Rev Food Sci Nutr 32:333363

    5. Sathe SK (2002) Dry bean protein functionality. CRC Crit RevBiotechnol 22:175223

    6. Sathe SK, Deshpande SS, Salunkhe DK (1984) Dry beans ofphaseolus: a review. Part I. Proteins. CRC Crit Rev Food Sci Nutr20:146

    7. Sathe SK, Deshpande SS, Salunkhe DK (1984) Dry beans ofPhaseolus: A review. Part II. Chemical composition. CRC CritRev Food Sci Nutr 21:4193

    8. Ekanayake S, Jansz ER, Nair BM (2000) Literature review of anunderutilized legume: canavalia gladiata L. Plant Foods HumNutr 55:305321

    9. Schwenke KD (2001) Reflections about the functional potential oflegume proteins. A review. Nahrung 45:377381

    10. Pugalenthi M, Vadivel V, Siddhuraju P (2005) Alternative food/feed perspectives of an underutilized legumeMucuna pruriens var.Utilis- A review. Plant Foods Hum Nutr 60:201218

    11. Phillips RD, McWatters KH, Chinnan MS, Hung Y-C, BeuchatLR, Sakyi-Dawson E, Ngoddy P, Nnanyelugo D, Enwere J,Komey NS, Liu K, Mensa-Wilmot Y, Nnanna IA, Okeke C,Prinyawiwatkul W, Saalia FK (2003) Utilization of cowpeas forhuman food. Field Crops Res 82:193213

    12. Montoya CA, Lalls J-P, Beebe S, Leterme P (2010) A review:phaseolin diversity as a possible strategy to improve the nutritionalvalue of common beans (Phaseolin vulgaris). Food Res Int43:443449

    13. Sprent JI, Odee DW, Dakora FD (2010) African legumes: A vitalbut under-utilized resource. J Exp Bot 61:12571265

    14. National Academy of Sciences (NAS) (1979) Tropical legumes:sources for the future. Washington, D. C., pp. 332

    15. Bussmann RW, Tllez C, Glenn A (2009) Plukenetia huayllabam-bana sp. Nov. (Euphorbiaceae) from the upper Amazon of Peru.Nord J Bot 27:313315

    16. Gillespie LJ (2007) A revision of paleotropical Plukenetia(Euphorbiaceae) including two new species from Madagascar.Syst Bot 32:780802

    17. Martnez-Romero MM, Castro-Ramrez AE, Fernndez JC (2004)Use and availability of craft vines in the influence zone of thebiosphere reserve Sian Kaan, Quintana Roo. Mex Econ Bot58:8397

    18. Guilln MD, Ruiz A, Cabo N, Chirinos R, Pascual G (2003)Characterization of Sacha inchi (Plukenetia volubilis L.) oil byFTIR spectroscopy and 1H NMR. Comparison with linseed oil. JAm Oil Chem Soc 80:755762

    19. Hamaker BR, Valles C, Gilman R, Hardmeier RM, Clark D, GarciaHH, Gonzales AE, Kohlstad I, Castro M, Valdivia R, Rodriguez T,Lescano M (1992) Amino acid and fatty acid profiles of the Incapeanut (Plukenetia volubilis). Cereal Chem 69:461463

    20. do Prado IM, GuifridaWM, Alvarez VH, Cabral VF, Quispe-CondoriS, Saldaa MDA, Cardozo-Filho L (2011) Phase equilibrium

    254 Plant Foods Hum Nutr (2012) 67:247255

  • measurements of Sacha inchi oil (Plukenetia volubilis) and CO2 athigh pressures. J Am Oil Chem Soc 88:12631269

    21. Sathe SK, Hamaker BR, Sze-Tao KWC, Venkatachalam M (2002)Isolation, purification, and biochemical characterization of a novelwater soluble protein from Inca peanut (Plukenetia volubilis L.). JAgric Food Chem 50:49064908

    22. Friedman M (1996) Nutritional value of proteins from differentfood sources. A review. J Agric Food Chem 44:629

    23. Sathe SK, Venkatachalam M, Sharma GM, Kshirsagar HH, TeuberSS, Roux KH (2009) Solubilization and electrophoretic character-ization of select edible nut seed proteins. J Agric Food Chem57:78467856

    24. Osborne TB (1924) The vegetable proteins, 2nd edn. Longmans,Green and Co., London, p 154

    25. Fling SP, Gregerson DS (1986) Peptide and protein molecularweight determination by electrophoresis using a high-molarity trisbuffer system without urea. Anal Biochem 155:8388

    26. Sharma GM, Irsigler A, Dhanarajan P, Ayuso R, Bardina L, SampsonHA, Roux KH, Sathe SK (2011) Cloning and characterization of 2Salbumin, Car i 1, a major allergen in pecan. J Agric Food Chem59:41304139

    27. Official Methods of Analysis 16th ed (1995) Association of Offi-cial Analytical Chemists (AOAC): Arlington, VA

    28. Lowry OH, Rosebrough NJ, Farr AL, Randall RJ (1951) Proteinmeasurement with Folin phenol reagent. J Biol Chem 193:265275

    29. Bradford MM (1976) A rapid and sensitive method for the quan-titation of microgram quantities of protein utilizing the principle ofprotein dye binding. Anal Biochem 72:248254

    30. Deshpande SS, Cheryan M, Salunkhe DK (1986) Tanninanalysis of food products. CRC Crit Rev Food Sci Nutr24:401449

    31. Ott L (1977) An introductuion to statistical methods and dataanalysis. Duxbury Press (a division of Wadsworth PublishingCo.), Belmont

    32. Crowe TW, Johnson LA, Wang T (2001) Characterization ofextruded-expelled soybean flours. J Am Oil Chem Soc 78:775779

    33. Adsule RN, Kadam SS, Salunkhe DK (1989) Peanut. In: SalunkheDK, Kadam SS (eds) Handbook of world food legumes: nutritionalchemistry, processing technology, and utilization, Vol. II, pp. 193214

    34. Tokusoglu O, Unal MK, Alakir I (2004) Proximate chemicalcomposition, amino acid and fatty acid properties of sesame seedflours. J Food Sci Technol (Mysore, India) 41:409412

    35. Gmes-Vera N, Pea-Bautista RJ, Jimnez-Martnez C,Dvila-Ortiz G, Caldern Dominguez G (2008) Effective detoxifi-cation and decoloration of Lupinus mutabilis seed derivatives, andeffect of thoese derivatives on bread quality and acceptance. J SciFood Agric 88:11351143

    36. Kadam SS, Chougule BA, Salunkhe DK (1989) Lupine. In Hand-book of World Food Legumes: Nutritional Chemistry, ProcessingTechnology, and Utilization, Salunkhe DK and Kadam SS (eds.),Vol. II, 163175

    37. Cabra V, Arreguin R, Vazques-Duhalt R, Farres A (2007) Effect ofalkaline deamidation on the structure, surface hydrophobicity, andemulsifying properties of the Z19 -zein. J Agric Food Chem55:435445

    38. Zhao J, Tian Z, Chen L (2011) Effects of deamidation on aggre-gation and emulsifying properties of barley glutelin. Food Chem128:10291036

    39. Sathe SK, Salunkhe DK (1981) Solubilization and electrophoreticcharacterization of the Great Northern bean (Phaseolus vulgaris L.)proteins. J Food Sci 46:8287

    Plant Foods Hum Nutr (2012) 67:247255 255

    Solubilization, Fractionation, and Electrophoretic Characterization of Inca Peanut (Plukenetia volubilis L.) ProteinsAbstractIntroductionMaterials and MethodsMaterialsMethodsProtein Solubilization and ExtractionGel ElectrophoresisGlycoprotein StainingProximate CompositionStatistical Analysis

    Results and DiscussionDefatted FlourProtein SolubilityOsborne Protein Fractionation and Electrophoresis

    References