ANALISIS DE VARIABLES FISICOQUIMICAS QUE DETERMINAN LA FORMACION DE COMPLEJOS INSOLUBLES ENTRE POLIACRILATO Y PAPAINA COMO PUNTO DE ESTRATEGIA BIOSEPARATIVA

ROCHA, MARIA VICTORIA; BRAIA, MAURICIO; TUBIO, GISELA; ROMANINI, DIANA

Cordoba

Congreso; XVII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2011

La papaína es una enzima proteolítica de alta demanda en diversas industrias como la alimenticia, cervecera, cosmética, textil, papelera y la del cuero. Esta enzima se extrae del látex de la Carica papaya, más conocida como mamón o papaya. Posee un alto punto isoeléctrico (pI= 8,75) y, en consecuencia se encuentra positivamente cargada en un amplio rango de pH.El conocimiento de las variables que determinan la interacción de esta enzima con un polímero con carga negativa (poliacrilato) para formar un complejo insoluble puede ser la base de un diseño de obtención de enzimas en grandes cantidades, a bajo costo y minimizando el impacto negativo sobre el medio ambiente.Para arribar a un esquema bioseparativo exitoso es importante evaluar la estabilidad termodinámica de la proteína en presencia del polímero luego de ser precipitada y, en el caso de las enzimas, verificar la actividad enzimática a través del tiempo.La elección del poliacrilato de peso molecular 100.000 se basó en su alta densidad de carga negativa en un amplio rango de pH y su alto peso molecular. Si bien éste no es un polímero biodegradable presenta la ventaja de ser eficiente a bajas concentraciones, ser económico y de fabricación nacional. Además, ha demostrado ser muy efectivo en la precipitación de otras proteínas como alfa-amilasa y lisozima [1;2].El objetivo de este trabajo fue analizar las variables fisicoquímicas del medio que conducen a la formación de complejos insolubles entre papaína y el ácido poliacrílico de peso molecular 100.000 como punto de partida del diseño de una estrategia bioseparativa de dicha enzima a partir de su fuente natural: la Carica papaya.Los diagramas de solubilidad de los complejos papaína/poliacrilato mostraron que éstos son insolubles a pHs menores a 4,0 y que la relación molar de precipitación fue de 39 moles de papaína por mol de PAA. El cambio de fuerza iónica del medio no fue suficiente para redisolver el precipitado, aún a valores de 1M de NaCl. El modo de redisolución utilizado combinó el cambio de pH (7,50) y modificación de la fuerza iónica. Por medio de la actividad enzimática se ha evaluado el estado estructural y funcional de la papaína. Ésta conservó el 85,23% de la actividad enzimática una vez redisuelto el precipitado y un 66,86% luego de 24 hs de incubación a temperatura ambiente.Los resultados obtenidos han demostrado que la interacción entre la papaína y el poliacrilato no es únicamente conducida por interacciones electrostáticas y que un alto número de moléculas de enzima se unen por molécula de polímero formando un complejo insoluble. Por otro lado, luego de la redisolución, la integridad conformacional de la enzima en torno al sitio activo se vio poco modificada. El conocimiento de estas variables permite inferir que este sistema puede ser apto para el diseño de una metodología altamente eficiente en la purificación de papaína con bajo impacto ambiental.[1] M. C. Porfiri, B Farruggia, G Picó and D Romanini Process Biochemistry, 45 (2010) 1753-1756.[2] D. Romanini, M. Braia, R. Giatte Angarten, W. Loh, G. Picó, (2007), Journal of Chromatography B, 857, 25-31.