Estudio comparativo de las variables que afectan el reparto de dos fitoproteasas: bromelina y papaína en sistemas bifásicos acuosos de bajo impacto

ROCHA, M. VICTORIA; NERLI, BIBIANA

Rosario

Congreso; XXXI Reunión Anual de la Sociedad de Biología de Rosario; 2011

Papaína (PAP) y bromelina (BR) son cisteinoproteasas de origen vegetal con múltiples aplicaciones industriales. Ambas se extraen a partir del látex de tallos de diversas especies pertenecientes a las familias Caricaceae y Bromeliaceae mediante precipitación con sales, solventes, seguida de pasos cromatográficos que consumen tiempo y resultan costosos. La extracción con sistemas bifásicos acuosos (SBAs) es una operaración unitaria integradora sencilla y económica cuya utilización ha permitido la recuperación primaria exitosa de diferentes biomoléculas a partir de mezclas complejas. El objetivo de este trabajo es estudiar las variables que afectan el equilibrio de reparto de estas enzimas en SBAs, como paso preliminar que permita comprender el mecanismo del proceso y diseñar a posteriori una estrategia bioseparativa. Se emplearon SBAs formados por polietilenglicol (PEG) y una sal de anión biodegradable: citrato de sodio (NaCit) pH 5.00. El coeficiente de reparto de ambas enzimas (KrBR y KrPAP) se obtuvo por medidas de actividad específica en cada fase. Se estudiaron variables inherentes al SBA como el peso molecular del PEG (PMPEG) y concentración de sus componentes (LLU). También se analizaron la hidrofobicidad superficial proteica (HS) y el grado de exposición de triptofanos (Trp), propiedades que fueron calculadas con algoritmos específicos a partir de la estructura tridimensional de cada enzima, tomada de bancos de datos públicos (NCBI). A pesar de la gran similitud entre los PMs y puntos isoeléctricos de BR y PAP, se obtuvieron valores muy superiores de KrBR respecto de KrPAP en todos los SBAs ensayados. La misma relación de orden se observó para la HS y el grado de exposición de Trp calculados, sugiriendo una significativa incidencia de estas propiedades superficiales en el mecanismo de reparto. El aumento del PMPEG (desde 600 a 8000) desplazó el equilibrio de reparto hacia la fase salina en ambas proteínas, mostrándose la BR como más sensible a este factor. El incremento de la LLU provocó una disminución de KrPAP y un incremento de KrBR marcando una tendencia a desplazarse unilateralmente hacia la fase más afín. Esta modulación del equilibrio de reparto de PAP y BR por parte de las variables del sistema, evidencia la factibilidad de manipular dichas variables en forma racional para el diseño, en un futuro, de un protocolo de purificación.