INTRODUCCION Las proteínas son los materiales que desempeñan un mayor número de funciones en las células de todos los seres vivos. Por un lado, forman parte de la estructura básica de los tejidos (músculos, tendones, piel, uñas, etc.) y, por otro, desempeñan funciones metabólicas y reguladoras (asimilación de nutrientes, transporte de oxígeno y de grasas en la sangre, inactivación de materiales tóxicos o peligrosos, etc.). Son macromoléculas orgánicas, constituidas básicamente por carbono (C), hidrógeno (H), oxígeno (O) y nitrógeno (N); aunque pueden contener también azufre (S) y fósforo (P) y, en menor proporción, hierro (Fe), cobre (Cu), magnesio (Mg), yodo (I), etc... Estos elementos químicos se agrupan para formar unidades estructurales llamados AMINOÁCIDOS, a los cuales podríamos considerar como los "ladrillos de los edificios moleculares proteicos". Se clasifican, de forma general, en Holoproteinas y Heteroproteinassegún estén formadas respectivamente sólo por aminoácidos o bien por aminoácidos aminoacídicos.
más
otras
moléculas
o
elementos
adicionales
no
Proteínas Las
proteínas
son
macromoléculas
formadas
por
cadenas
lineales
de
aminoácidos. El nombre proteína proviene de la palabra griegaπρώτα ("prota"), que significa "lo primero" o del diosProteo, por la cantidad de formas que pueden tomar. Las proteínas desempeñan un papel fundamental para la vida y son las biomoléculas más versátiles y más diversas. Son imprescindibles para el crecimiento del organismo. ESTRUCTURA DE LAS PROTEINAS •
Para formar péptidos los aminoácidos se van enlazando entre sí formando cadenas de longitud y secuencia variable. Para denominar a estas cadenas se utilizan prefijos convencionales como:
•
•
Oligopéptidos.- si el nº de aminoácidos es menor 10. –
Dipéptidos.- si el nº de aminoácidos es 2.
–
Tripéptidos.- si el nº de aminoácidos es 3.
–
Tetrapéptidos.- si el nº de aminoácidos es 4.
–
etc...
Polipéptidos o cadenas polipeptídicas.- si el nº de aminoácidos es mayor 10.
Estructura de las proteínas ESTRUCTURA PRIMARIA es la forma de organización más básica de las proteínas. Está determinada por la secuencia de aminoácidos de la cadena proteíca, es decir, el número de aminoácidos presentes y el orden en que están enlazados por medio de enlaces peptídicos. Las cadenas laterales de los aminoácidos se extienden a partir de una cadena principal.
ESTRUCTURA SECUNDARIA La estructura secundaria es la disposición de la secuencia de aminoácidos en el espacio. Los aas, a medida que van siendo enlazados durante la síntesis de proteínas y gracias a la capacidad de giro de sus enlaces, adquieren una disposición espacial estable Existen dos tipos de estructura secundaria: laα(alfa)-hélice la conformación beta
Esta estructura se forma al enrollarse helicoidalmente sobre sí misma la estructura primaria. Se debe a la formación de enlaces de hidrógeno entre el -C=O de un aminoácido y el -NH- del cuarto aminoácido que le sigue.
En esta disposición los aas no forman una hélice sino una cadena en forma de zigzag, denominada disposición en lámina plegada. Presentan esta estructura secundaria la queratina de la seda o fibroína.
ESTRUCTURA TERCIARIA Informa sobre la disposición de la estructura secundaria de un polipéptido al plegarse sobre sí misma originando una conformación globular. En definitiva, es la estructura primaria la que determina cuál será la secundaria y por tanto la terciaria.. Esta conformación globular facilita la solubilidad en agua y así realizar funciones de transporte , enzimáticas , hormonales, etc.
Esta conformación globular se mantiene estable gracias a la existencia de enlaces entre los radicales R de los aminoácidos. Aparecen varios tipos de enlaces: El puente disulfuro entre los radicales de aminoácidos que tiene azufre. Los puentes de hidrógeno. Los puentes eléctricos. Las interacciones hifrófobas.
ESTRUCTURA CUATERNARIA Esta estructura informa de la unión , mediante enlaces débiles ( no covalentes) de varias cadenas polipeptídicas con estructura terciaria, para formar un complejo proteico. Cada una de estas cadenas polipeptídicas recibe el nombre de protómero.
El número de protómeros varía desde dos como en la hexoquinasa, cuatro como en la hemoglobina, o muchos como la cápsida del virus de la poliomielitis, que consta de 60 unidades proteícas. Propiedades de las proteínas •
Solubilidad: Se mantiene siempre y cuando los enlaces fuertes y débiles estén presentes. Si se aumenta la temperatura y el pH, se pierde la solubilidad.
•
Capacidad electrolítica: Se determina a través de la electroforesis, técnica analítica en la cual si las proteínas se trasladan al polo positivo es porque su molécula tiene carga negativa y viceversa.
•
Especificidad: Cada proteína tiene una función específica que está determinada por su estructura primaria.
•
Amortiguador de pH (conocido como efecto tampón): Actúan como amortiguadores de pH debido a su carácter anfótero, es decir, pueden comportarse como ácidos (aceptando electrones) o como bases (donando electrones).
Desnaturalización •
Consiste en la pérdida de la estructura terciaria, por romperse los puentes que forman dicha estructura.
•
Todas las proteínas desnaturalizadas tienen la misma conformación, muy abierta y con una interacción máxima con el disolvente, por lo que una proteína soluble en agua cuando se desnaturaliza se hace insoluble en agua y precipita.
•
Se puede producir por cambios de temperatura, (huevo cocido o frito ), variaciones del pH.
•
En algunos casos, si las condiciones se restablecen, una proteína desnaturalizada
puede
volver
a
su
anterior
plegamiento
o
conformación, proceso que se denomina renaturalización.
Fuentes de proteínas Las fuentes dietéticas de proteínas incluyen carne, huevos, soja, granos, legumbres y productos lácteos tales como queso o yogurt. Las fuentes animales de proteínas poseen los 20 aminoácidos. Las fuentes vegetales son deficientes en aminoácidos y se dice que sus proteínas son incompletas. Por ejemplo, la mayoría de las legumbres típicamente carecen de cuatro aminoácidos incluyendo el aminoácido esencial metionina, mientras los granos carecen de dos, tres o cuatro aminoácidos incluyendo el aminoácido esencial lisina. Sin embargo, para aquellas personas que tienen una dieta vegetariana, existe la opción de complementar la ingesta de proteínas de productos vegetales con diferentes tipos de aminoácidos para contrarrestar la falta de algún aminoácido componente.
•
Tradicionalmente –
Las
proteínas
animales
son
consideradas
como
completas debido a su composición en aminoácidos –
Todas las proteínas de plantas son consideradas incompletas debido a su composición en aminoácidos
•
Actualmente –
Algunos productos de proteínas de soja y de proteínas animales
tienen
una
composición
completa
de
aminoácidos
FUNCIÓN Y COMPONENTES DE LAS PROTEÍNAS Funciones y ejemplos de proteínas
Las proteínas determinan la forma y la estructura de las células y dirigen casi todos los procesos vitales. Las funciones de las proteínas son específicas de cada una de ellas y permiten a las células mantener su integridad, defenderse de agentes externos, reparar daños, controlar y regular funciones, etc... Todas las proteínas realizan su función de la misma manera: por unión selectiva a moléculas. Las proteínas estructurales se agregan a otras moléculas de la misma proteína para originar una estructura mayor. Sin embargo, otras proteínas se unen
a moléculas distintas: los anticuerpos, a los antígenos específicos; la hemoglobina, al oxígeno; las enzimas, a sus sustratos; los reguladores de la expresión genética, al ADN; las hormonas, a sus receptores específicos; etc... A continuación se exponen algunos ejemplos de proteínas y las funciones que desempeñan: Función estructural Algunas proteínas constituyen
estructuras
celulares. Ciertas glucoproteínas forman parte de las membranas celulares y actúan como receptores o
facilitan
Las
el
transporte
histonas,
de
forman
sustancias.
parte
de
los
cromosomas que regulan la expresión de los genes. Otras
proteínas
resistencia
a
confieren órganos
elasticidad y
y
tejidos:
El colágeno del tejido conjuntivo fibroso. La elastina del tejido conjuntivo elástico. La
queratina
de
la
epidermis.
Las arañas y los gusanos de seda segregan fibroina para fabricar las telas de araña y los capullos de seda, respectivamente.
Función enzimática
Las proteínas con función enzimática
son
las
más
numerosas y especializadas. Actúan como biocatalizadores de las reacciones químicas del metabolismo celular.
Función hormonal Algunas hormonas son de naturaleza proteica, como la insulina y el glucagón (que regulan los niveles de glucosa en sangre), o las hormonas segregadas por la
hipófisis,
como
la
del
crecimiento
o
la
adrenocorticotrópica (que regula la síntesis de corticosteroides) o la calcitonina (que regula el metabolismo del calcio). Función reguladora
Algunas
proteínas
regulan
la
expresión de ciertos genes y otras regulan la división celular (como la ciclina).
Función homeostática
Algunas mantienen el equilibrio osmótico y actúan junto con otros sistemas amortiguadores para mantener constante el pH del medio interno.
Función defensiva Las inmunoglobulinas actúan como anticuerpos frente a posibles antígenos. La
trombina
y
el
fibrinógeno
contribuyen a la formación de coágulos sanguíneos para evitar hemorragias. Las mucinas tienen efecto germicida y protegen a las mucosas. Algunas toxinas bacterianas, como la del botulismo, o venenos de serpientes, son proteínas fabricadas con funciones defensivas.
Función de transporte
La oxígeno
hemoglobina en
la
transporta
sangre
de
los
vertebrados. La oxígeno
hemocianina en
la
transporta
sangre
de
los
invertebrados. La mioglobina transporta oxígeno en los músculos. Las
lipoproteínas
transportan
lípidos por la sangre. Los
citocromos
transportan
electrones.
Función contráctil La actina y la miosina constituyen las miofibrillas responsables de la contracción muscular. La dineina está relacionada con el movimiento de cilios y flagelos.
Función de reserva La ovoalbúmina de la clara de huevo, la gliadina del grano de trigo y la hordeína de la cebada, constituyen la reserva de aminoácidos para el desarrollo del embrión. La lactoalbúmina de la leche.
COMPOSICIÓN DE LAS PROTEÍNAS
•
Están constituidas por: hidrógeno, carbono, nitrógeno, oxígeno y azufre.
•
Los “bloques de construcción” de las proteínas son 20 α-aminoácidos.
•
Las uniones entre residuos de aminoácidos en una proteína son enlaces peptídicos.
PRINCIPALES TIPOS DE PROTEÍNAS Proteínas fibrosas • Función estructural principalmente • Formadas por una estructura secundaria simple y repetitiva (estructura α-hélice y β-lámina) • Por ejemplo: queratina, colágeno (α-hélice), fibra de seda (estructura β-lámina) Proteínas globulares • Proteínas biológicamente activas • Estructura terciaria compleja generalmente con varios tipos de interacciones secundarias en la propia cadena polipeptídica
Clasificación de Proteinas •
HOLOPROTEÍNAS.-Formadas solamente por aminoácidos
•
HETEROPROTEÍNAS.-Formadas por una fracción proteínica y por un grupo no proteínico, que se denomina "grupo prostético
Holoproteínas Globulares – Prolaminas: Zeína (maíza),gliadina (trigo), hordeína (cebada) – Gluteninas: Glutenina (trigo), orizanina (arroz). – Albúminas: Seroalbúmina (sangre), ovoalbúmina (huevo), lactoalbúmina (leche) – Hormonas: Insulina, hormona del crecimiento, prolactina, tirotropina
– Enzimas: Hidrolasas, Oxidasas, Ligasas, Liasas, Transferasas...etc. Fibrosas – Colágenos: en tejidosconjuntivos, cartilaginosos – Queratinas: En formaciones epidérmicas: pelos, uñas, plumas, cuernos. – Elastinas: En tendones y vasos sanguineos – Fibroínas: En hilos de seda, (arañas, insectos) Heteroproteínas • Glucoproteínas – Ribonucleasa – Mucoproteínas – Anticuerpos – Hormonaluteinizante • Lipoproteínas – De alta, baja y muy baja densidad, que transportan lípidos en la sangre. • Nucleoproteínas – Nucleosomas de la cromatina – Ribosomas • Cromoproteínas – Hemoglobina, hemocianina, mioglobina, que transportan oxígeno – Citocromos, quetransportanelectrones
Amino Acidos •
Los aminoácidos se caracterizan por poseer un grupo carboxilo (COOH) y un grupo amino (-NH2).
•
Las otras dos valencias del carbono se saturan con un átomo de H y con un grupo variable denominado radical R.
PROPIEDAD ES DE LOS AMINOÁCIDOS
•
Las características de la cadena lateral (R) influyen en las propiedades fisiológicas y físico-químicas de los aminoácidos y por lo tanto también de las proteínas
•
Se dividen en cinco grupos según las distintas cadenas laterales: –
cadenas laterales alifáticas no polares
–
cadenas laterales polares sin carga (hidrofílicas)
–
cadenas laterales cargadas positivamente
–
cadenas laterales cargadas negativamente
–
cadenas laterales aromáticas
AMINOÁCIDOS DE LAS PROTEÍNAS 1Cadenas laterales no polares –
alanina (Ala)
–
glicina (Gly)
–
isoleucina (Ile)
–
leucina (Leu)
–
metionina (Met)
–
valina (Val)
2 Cadenas laterales polares no cargadas (hidrofílicas) –
asparragina (Asp-NH2)
–
cisteina (Cys)
–
glutamina (Glu-NH2)
–
prolina (Pro)
–
serina (Ser)
–
treonina (Thr)
3 Cadenas laterales cargadaspositivamente –
arginina (Arg)
–
histidina (His)
–
lisina (Lys)
4 Cadenas laterales cargadas negativamente –
ácido aspártico (Asp)
–
ácido glutámico (Glu)
5 Cadenas laterales aromáticas –
fenilalanina (Phe)
–
triptófano (Trp)
–
tirosina (Tyr)
Aminoácidos esenciales Los aminoácidos esenciales son aquellos que el propio organismo no puede sintetizar por sí mismo. Esto implica que la única fuente de estos aminoácidos en esos organismos es la ingesta directa a través de la dieta. Las rutas para la obtención de los aminoácidos esenciales suelen ser largas y energéticamente costosas. Cuando un alimento contiene proteínas con todos los aminoácidos esenciales, se dice que son de alta o de buena calidad, aunque en realidad la calidad de cada uno de los aminoácidos contenidos no cambia. Incluso se pueden combinar (sin tener que hacerlo al mismo tiempo) las proteínas de legumbres con proteínas de cereales para conseguir todos los aminoácidos esenciales en nuestra nutrición diaria, sin que la calidad real de esta nutrición disminuya. Algunos de los alimentos con todos los aminoácidos esenciales son: la carne, los huevos, los lácteos y algunos vegetales como la espelta, la soja y la quinoa. Combinaciones de alimentos que suman los aminoácidos esenciales son: garbanzos y avena, trigo y habichuelas, maíz y lentejas, arroz y maní(cacahuetes), etc., etc. En definitiva, legumbres y cereales ingeridos diariamente, pero sin necesidad de que sea en la misma comida. •
Para la especie humana son esenciales ocho aminoácidos: treonina, metionina,
lisina,
valina,
triptófano,
leucina,
isoleucina
y
fenilalanina (ademáspuede añadirse la histidina como esencial durante el crecimiento, pero no para el adulto)
No esenciales – pueden ser sintetizados por el organismo. Condicionalmente esenciales – son esenciales bajo ciertas condiciones
Proteínas en alimentos Proteínas en Cereales Este grupo comprende a los granos que consumimos usualmente. Por ejemplo: maíz, trigo, arroz, etc. Este grupo de alimentos contiene un mayor porcentaje de carbohidratos, sin embargo, su nivel de proteínas es mediano, y por tanto considerable. La distribución de las proteínas en la estructura de los granos no es uniforme. Distribución de proteínas en cereales
Distribución de proteínas en cereales •
En términos generales, el 60 – 80% de las proteínas presentes en los cereales son prolaminas y glutelinas. Consideradas como de reserva.
•
Una fracción importante de las albúminas y globulinas son enzimas, principalmente amilasas, lipasas y proteasas.
•
La presencia de una fracción de glicoproteínas, las cuales absorben agua, son de influencia en el amasado de las harinas.
•
Según la calidad nutritiva, se puede decir que las proteínas del arroz poseen los mayores niveles entre los cereales.
•
Últimamente se están realizando estudios y pruebas con la finalidad de obtener variedades de cereales con un alto contenido de lisina.
Presencia de aminoácidos en cereales
Proteínas en Hortalizas La mayor parte de las proteínas presentes en hortalizas, a excepción de las presentes en las leguminosas, son enzimas. En casos particulares, sus actividades enzimáticas resultan ser favorables al desarrollar aromas.
En contraste, la gran mayoría de las enzimas presentes en estos vegetales, afectan su calidad. Para evitar eso se les inactiva mediante el escaldado. Entre los grupos de hortalizas mencionados, destacan las legumbres, las cuales contienen un mejor contenido proteico. Proteínas en legumbres •
El contenido de aminoácidos esenciales comprende alrededor del 20 a 30 % del peso seco de las legumbres.
•
Las legumbres son una buena fuente del aminoácido esencial Lisina; mientras que son pobres en otros aminoácidos azufrados, como la Metionina.
•
Las legumbres y los cereales vienen a ser complementarios en una correcta dieta.
Proteínas en Leguminosas Presencia de algunos componentes tóxicos en las leguminosas: inhibidores de proteasas y las lectinas (fitohemaglutininas). Las primeras inhiben la acción enzimática de la tripsina, y por ende dificultan la digestión de las proteínas ingeridas, haciendo que su valor alimenticio disminuya. Estos inhibidores, son termolábiles. Proteínas en Oleaginosas Como ejemplo tenemos los casos del maní, algodón y la soja. Las proteínas presentes en la harina desengrasada están en cantidades que van del 49 al 66% y contienen un alto contenido de Lisina, pero bajo contenido de Metionina. El valor biológico de la proteína de soja es similar al de los productos cárnicos y mejor al de los cereales.
Las proteínas de algodón y maní son de valor nutritivo inferior. Cuadro comparativo de la composición de harinas de las principales oleaginosas
Proteínas en Leche La leche contiene entre 30 a 36 g de proteínas por litro. Estas proteínas son de vital importancia en la nutrición humana debido a su alto valor biológico. Las proteínas de la leche se pueden agrupar en dos grupos: caseína, en suspensión coloidal, y las proteínas del suero, principalmente lacto globulina y lacto albúmina. La caseína constituye aproximadamente el 80% de las proteínas contenidas en la leche, mientras que las proteínas disueltas en el suero alcanzan el 20% restante.
Según la FAO, las proteínas de la leche son deficientes en Metionina y Cisteína, y ligeramente deficientes en Triptófano; mientras que supera notablemente la pauta en aporte de Lisina. El valor biológico de la leche es de 85-90%. Su digestibilidad es muy alta, con valores cercanos al 95%.
Proteínas en Pescados El pescado es un alimento con una composición esencialmente proteica, y un gran contenido de agua. El contenido de grasa es variable, pero todos son pobres en carbohidratos (0.11%). Sin embargo eso se compensa con su alto contenido de sales minerales y vitaminas, los cuales son de gran interés en la nutrición humana. La parte comestible de los pescados abarca entre el 40 y 70%. Las proteínas del pescado, además de estar en grandes proporciones, son de un alto valor biológico.
El músculo del pescado es rico en lisina, por lo que viene a ser de gran valor den la dieta humana, así para el enriquecimiento de los piensos en base de cereales, mediante la adición de la harina de pescado. El valor biológico de las proteínas del pescado es mayor que el de la carne, y oscila alrededor del 85%. El pescado viene a ser un medio económico de acceder a todos los aminoácidos esenciales escasos.
Proteínas en Huevo El huevo es un buen aportarte de nutrientes, entre los que destacan las proteínas de alto valor biológico (96 -100%) y lípidos. Estos componentes tienen propiedades funcionales que son ampliamente aprovechadas, las que son: emulgentes, espumantes, texturizantes, etc. El peso de los huevos oscila entre los 55 y 60g.
Sus proporciones, según su estructura principal son: Corteza: 10% Clara: 58% Yema: 32%
Proteínas en Clara de Huevo La clara viene a ser una disolución de proteínas (10%) en agua, con azúcares libres (0.5%, principalmente glucosa) y minerales (0.5%). En resumen, el 88-90% de la clara es agua, y el 90% de los sólidos (10%) son proteínas. La viscosidad de la clara se debe a la proporción de proteínas presentes. Las proteínas de la clara son glicoproteínas. La más abundante es la ovoalbúmina, que viene a ser una fosfo-glico-proteina. El Ovomucoide es un inhibidor de tripsina. Lo mismo sucede con la Avidina, la cual liga Biotina, y produce síntomas carenciales de esta, cuando se ingiere clara de huevo cruda en ciertas cantidades. Es por ello que se requiere un tratamiento térmico para que las proteínas en mención sean inactivadas con el fin que las demás proteínas de la clara puedan ser digeridas. Las proteínas de la clara coagulan por acción del calor, al deshacerse su plegamiento y asociarse las cadenas desplegadas. La ovoalbúmina es un caso especial, pues se desnaturaliza durante el batido, en la interfase aire/solución acuosa Proteínas en Yema de Huevo Respecto a la yema, se puede definir como una solución proteica, con 50% de peso en agua. Contiene en su parte solida, un 65% de lípidos, 32% de proteínas, 2% de minerales y 1% de azúcares. Las proteínas se encuentran dispersas en pequeños gránulos proteicos. Lipovitelina, que abarca el 70% de los gránulos de la yema, y es una lipoproteína de muy alta densidad, que contiene una proporción poco menos al 20% de lípidos.
Fosfovitina, la cual esta presente en un 15% del peso del granulo y es una fosfoglico-proteina con muchas unidades de Serina unidas a fosfórico, lo que brinda un alto contenido de fosforo. Lipovitelelina, con 2/3 de la materia seca del plasma de la yema. Este compuesto es una lipoproteína de muy baja densidad, que contiene un 85% de lípidos. Aporte de aminoácidos esenciales del Huevo
Proteínas en Carne Proteínas Miofibrilares. •
Miosina
•
Es la proteína en mayor proporción. Esta formada por 2 cadenas pesadas, enrolladas en alfa hélice, y 4 cadenas pequeñas ligeras.
•
Es importante notar que la forma de la Miosina es de una varilla de 160 nanómetros de longitud por 2 de ancho.
Actina •
La Actina es una proteína globular formada por una cadena polipeptídica que une una molécula de ADP o ATP y un catión (++) por monómero. La Actina alfa es la más predominante.
•
La F-Actina tiene una estructura de doble hélice helicoidal derecha de 36 nanómetros, y un diámetro de 6 a 134 nanómetros
Proteínas Sarcoplasmáticas Mioglobina •
Es el pigmento responsable del color de las carnes frescas. Sirve como transportador de oxigeno. Su contenido es mayor en vacunos que en aves.
•
La molécula de Mioglobina es una cadena sencilla de aminoácidos que rodean un anillo Hemo.
Proteínas del tejido conjuntivo Colágeno •
Se trata de tres cadenas polipeptidicas de un largo de 300 nanometros, denominadas cadenas alfa. Su unidad básica viene a ser el tropocolageno. Existen 5 tipos: Tipo 1 (tendones), Tipo 2 (cartílagos), Tipo 3 (piel). Los tipos 4 y 5 sólo forman delgadas mallas.
•
Elastina
•
Es una proteina que brinda elasticidad a los tejidos. Su cadena polipeptidica contiene Glicina, Alanina y Valina.
Determinación de proteínas Biuret: –
Si una solución fuertemente alcalina de sulfato cúprico (CuSO4) se añade a una solución de proteína se forma una complejo entre el ion cúprico y los enlaces peptídicos, con aparición de una coloración violeta-púrpura, que presenta un máximo de absorción a 540 nm.
•
Las características más importantes de la reacción son: –
La reacción del Biuret se aplica, a partir de los tetrapéptidos, a todos los péptidos y proteínas.
–
Su rango de determinación es de 1 a 6 mg/ml.
–
No depende de la composición de aminoácidos.
–
Algunos compuestos (NH4+, Tris, etc.) dan la reacción.
–
Para aumentar la sensibilidad de la reacción del biuret, el
Método de Lowry complejo proteína-Cu2+ se hace reaccionar con el reactivo de Folin-Ciocalteus, dando una coloración azul, con un máximo de absorción a 650 nm. Esta coloración se atribuye
a
la
reducción
fosfomolíbdico/fosfotúngstico
a
del azul
ácido de
heteropolimolibdeno de composición no definida, por medio de los residuos tirosilos, triptofanilos, y en menor grado, cisteinilos e histidilos de las proteínas que forman el complejo con el Cu2 Las características del método son:
•
–
La intensidad de la coloración varía con la composición de aminoácidos de la proteína.
–
Es más sensible que el ensayo del biuret. El rango es de 0,1-1 mg/ml.
–
La modificación de Hartree incrementa la sensibilidad de 0,015-0,15 mg/ml.
–
Presenta muchas interferencias.
Método de Bradford: –
Consiste en la formación de un compuesto de adsorción de coloración azul entre los residuos de aminoácidos básicos de las proteínas y el colorante Azul Coomassie.
–
Absorbe luz a 595 nm.
–
El rango de determinación de proteína es de 1-10 mg/ml (ensayo micro) y de 0,5 -1,4 mg/ml (ensayo estándar).
–
La intensidad de absorción depende del contenido de aminoácidos básicos y aromáticos.
Método Kjeldahl –
Se obtiene por la destrucción de la materia orgánica, por acción del ácido sulfúrico en caliente, obteniéndose como resultado sulfato de amonio, el cual después es destilado a amoníaco y luego titulado.
–
El
procedimiento
comprende
3
fases:
digestión,
destilación y titulación. •
Digestión de la muestra: por ebullición con H2SO4 concentrado y en presencia de catalizadores, la materia orgánica se oxida a CO2 y agua mientras que una parte del ácido se reduce a SO2.
M.O. + H2SO4 CO2 + 2SO2 + 2H2O + NH3 –
El nitrógeno transformado en NH3 se combina con la parte restante del ácido sulfúrico para formar sulfato de amonio.
2NH3 + H2SO4 SO4 (NH4)2 •
Destilación. Mediante esta operación el nitrógeno en forma de sulfato de amonio, se ataca con álcali fuerte que es la soda caústica (NaOH) para liberar el amoníaco. El vapor de agua arrastra al amoníaco y después de la condensación lograda con la ayuda del refrigerante, el hidrato de amonio se recibe en un erlenmeyer.
SO4 (NH4)2 + 2NaOH SO4 Na2 + 2NH3 2H2O –
El erlenmeyer contiene ácido bórico, con los siguientes indicadores de pH: rojo de metilo y verde de bromo cresol, formándose borato de amonio.
Titulación. Se hace con ácido clorhídrico de normalidad conocida, en el punto final ya no hay borato de amonio y un pequeño exceso de ácido provocará un cambio de pH, y el consiguiente viraje de la mezcla.
VALOR BIOLÓGICO DE LAS PROTEÍNAS El conjunto de los aminoácidos esenciales sólo está presente en las proteínas de origen animal. En la mayoría de los vegetales siempre hay alguno que no está presente en cantidades suficientes. Se define el valor o calidad biológica de una determinada proteína por su capacidad de aportar todos los aminoácidos necesarios para los seres humanos. La calidad biológica de una proteína será mayor cuanto más similar sea su composición a la de las proteínas de nuestro cuerpo. De hecho, la leche materna es el patrón con el que se compara el valor biológico de las demás proteínas de la dieta. Por otro lado, no todas las proteínas que ingerimos se digieren y asimilan. La utilización neta de una determinada proteína, o aporte proteico neto, es la relación entre el nitrógeno que contiene y el que el organismo retiene. Hay proteínas de origen vegetal, como la de la soja, que a pesar de tener menor valor biológico que otras proteínas de origen animal, su aporte proteico neto es mayor por asimilarse mucho mejor en nuestro sistema digestivo. NECESIDADES DIARIAS DE PROTEÍNAS La cantidad de proteínas que se requieren cada día es un tema controvertido, puesto que depende de muchos factores. Depende de la edad, ya que en el período de crecimiento las necesidades son el doble o incluso el triple que para un adulto, y del estado de salud de nuestro intestino y nuestros riñones, que pueden hacer variar el grado de asimilación o las pérdidas de nitrógeno por las heces y la orina. También depende del valor biológico de las proteínas que se consuman, aunque en general, todas las recomendaciones siempre se refieren a proteínas de alto valor biológico. Si no lo son, las necesidades serán aún mayores. En general, se recomiendan unos 40 a 60 gr. de proteínas al día para un adulto sano.
La
Organización
Mundial
(RecommendedDietaryAllowences
de
publicadas
la
Salud en
y
EE.UU.
las por
RDA la
NationalAcademicScience) recomiendan un valor de 0,8 gr. por kilogramo de peso
y día. Por supuesto, durante el crecimiento, el embarazo o la lactancia estas necesidades aumentan. El máximo de proteínas que podemos ingerir sin afectar a nuestra salud, es un tema aún más delicado. Las proteínas consumidas en exceso, que el organismo no necesita para el crecimiento o para el recambio proteico, se queman en las células para producir energía. A pesar de que tienen un rendimiento energético igual al de los glúcidos, (unas 4 Kilocalorías por gramo) su combustión es más compleja y dejan residuos metabólicos, como el amoniaco, que son tóxicos para el organismo. El cuerpo humano dispone de eficientes sistemas de eliminación, pero todo exceso de proteínas supone cierto grado de intoxicación que provoca la destrucción de tejidos y, en última instancia, la enfermedad o el envejecimiento prematuro. Debemos evitar comer más proteínas de las estrictamente necesarias para cubrir nuestras necesidades. Por otro lado, investigaciones muy bien documentadas, llevadas a cabo en los últimos años por el doctor alemán LotharWendt, han demostrado que los aminoácidos se acumulan en las membranas basales de los capilares sanguíneos para ser utilizados rápidamente en caso de necesidad. Esto supone que cuando hay un exceso de proteínas en la dieta, los aminoácidos resultantes siguen acumulándose, llegando a dificultar el paso de nutrientes de la sangre a las células (microangiopatía). Estas investigaciones parecen abrir un amplio campo de posibilidades en el tratamiento a través de la alimentación de gran parte de las enfermedades cardiovasculares, que tan frecuentes se han vuelto en occidente desde que se generalizó el consumo indiscriminado de carne.
Bibliografía: Química de los alimentos (2º edición) – Owen R. Fennema Rodríguez-Sotres, Rogelio. La estructura de las proteínas
Fuente Internet: http://www.um.es/~molecula/prot.htm www.profesorenlinea.cl