Caracterización estructural y funcional de aislados e hidrolizados proteicos de caupí

GOMEZ, ANDREA G; GAY, CLAUDIA C; TIRONI, VALERIA; AVANZA, MARÍA V

Corrientes

Congreso; XXV Comunicaciones Científicas y Tecnológicas; 2019

Secretaría General de Ciencia y Técnica

El caupí (Vigna unguiculata (L.) Walp.) es una leguminosa cultivada en el Nordeste Argentino que posee elevado contenido de proteínas (23-26%) de buena calidad nutricional. Constituye una atractiva materia prima para la preparación de aislados e hidrolizados proteicos como fuente de péptidos bioactivos. La hidrólisis enzimática es útil para modificar las propiedades fisicoquímicas, funcionales, estructurales y sensoriales de las proteínas sin producir efectos negativos sobre la calidad nutricional o funcional. Esto es debido a que la hidrólisis (parcial o extensa) puede producir modificaciones estructurales importantes, como la reducción del tamaño molecular y el aumento de la superficie hidrofóbica, dependiendo de la enzima utilizada y del grado de hidrólisis (GH) obtenido. Resultados previos demostraron que la hidrólisis por alcalasa de aislados de caupí genera polipéptidos/péptidos que actúan como antioxidantes. Por esta razón, es de interés generar nuevos conocimientos acerca de las propiedades estructurales y funcionales de aislados e hidrolizados de caupí (de alto y bajo GH) con actividad antioxidante, a efectos de poder incorporarlos como suplemento o ingrediente en productos alimentarios. El objetivo del presente trabajo fue estudiar las propiedades estructurales de los mismos por métodos espectroscópicos: ultravioleta (UV), de flourescencia, infrarroja con transformada de Fourier (FT-IR) e hidrofobicidad superficial (H0) medida con sonda fluorescente. Además, en los hidrolizados de bajo GH, se evaluó la solubilidad en función del pH. Se trabajó con dos aislados proteicos de caupí obtenidos a diferentes pH de extracción 8 (A8) y 10 (A10) y se prepararon hidrolizados (con enzima alcalasa) de alto grado de hidrólisis (HH; GH=24-26%) y bajo grado de hidrólisis (LH, GH=2-4%). La espectroscopía UV mostró las longitudes de onda de absorción máximas en este rango (264 nm), no observándose cambios entre aislados e hidrolizados. Sin embargo, por fluorescencia se observó corrimiento hacia mayores longitudes de onda (red shift) en ambos hidrolizados, que se atribuye al mayor grado de desnaturalización proteica y exposición de los residuos de triptófano (Trp) a un entorno más polar. En el análisis por FT-IR, los cambios espectrales más significativos originados por la digestión fue en la región amida I. La deconvolución de cada uno de los espectros en esta región, reveló que todas las muestras analizadas, aislados e hidrolizados, se caracterizaron por tener un alto contenido de lámina beta; (mayor al 30%), mientras que el porcentaje de alfa-hélice no fue superior al 20%, observándose que las intensidades de las bandas disminuyeron en los hidrolizados, respecto a los aislados. El valor de H0 hace referencia a la extensión de las superficies apolares expuestas en las proteínas. Los valores obtenidos de H0 para A8LH (1226) y A10LH (713) fueron mayores que para A8 (524) y A10 (509), esto sugiere que la hidrólisis enzimática produce la exposición de grupos hidrofóbicos que estaban inicialmente localizados en el interior de las moléculas de proteínas en solución. Mientras que, los valores de H0 en A8HH y A10HH fueron muy bajos, lo que indica desaparición de bolsillos hidrofóbicos por alto GH. Por otra parte, la solubilidad en función del pH en muestras de bajo GH. En la zona cercana al punto isoeléctrico de A8 y A10 (pH= 4-5), se observó un aumento en la solubilidad debido a la hidrólisis con alcalasa y en general la solubilidad de A10LH fue mayor que A8LH en todo el rango de pH estudiado. En conclusión, los resultados muestran que la hidrólisis enzimática por alcalasa produce la exposición de grupos hidrofóbicos que estaban inicialmente localizados en el interior de las moléculas de proteínas en solución. Además, lleva a un aumento de solubilidad probablemente debido a la reducción en el tamaño de las moléculas proteicas y al incremento en el número de grupos polares provenientes de la ruptura de los enlaces peptídicos. Estudios posteriores se centrarán en la caracterización estructural de los péptidos originados en la hidrólisis por espectrometría de masas.