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jueves, 8 de marzo de 2012

Obtención e identificación de la Caseína.


FOLLETO PARA COMPLEMENTAR EL APRENDIZAJE DE BIOQUICA I

AREA: CIENCIAS DE LA SALUD
ASIGNATURA: Laboratorio de Bioquímica I. MED195-

Daniel E. Rodríguez C.M.A.
TITULO: Obtención e identificación de la Caseína.
1. Estudiar el valor biológico de la Caseína.
2. Conocer el aislamiento bioquímico de la Caseína.
Guía Para complementar la 4ta PRACTICA de bioquímica I.
La caseína (del latín caseus, "queso") es una fosfoproteína (un tipo de heteroproteína) presente en la leche y en algunos de sus derivados (productos fermentados como el yogur o el queso). En la leche, se encuentra en la fase soluble asociada al calcio (fosfato de calcio) en un complejo que se ha denominado caseinógeno. La tabla 1 recoge el contenido de esta proteína en la leche de distintas especies de mamíferos.
Tabla 1. Contenido proteico y caseínico de la leche de algunas especies animales.

componentes
especie
humana
bovina
ovina
caprina
proteínas (% del total lácteo)
1,3-1,5
3,2-3,5
5,4-6,0
3,1-4,0
caseínas (% del total proteico)
44,9
82,5
84,8
81,3


De los datos de dicha tabla se deduce que la leche de la especie humana no sólo contiene menor proporción de proteínas, sino que además, contiene menos cantidad de caseínas que las restantes especies.
Las caseínas son un conjunto heterogéneo de proteínas por lo que es difícil fijar una definición. Sin embargo, todas las proteínas englobadas en lo que se denomina caseína tienen una característica común: precipitan cuando se acidifica la leche a pH 4,6. Por ello, a la caseína también se le suele denominar proteína insoluble de la leche. Por otra parte, y aunque las proteínas que se denominan caseínas son específicas de cada especie, se clasifican en los siguientes grandes grupos de acuerdo con su movilidad electroforética: αs1-caseína, αs2-caseína, β-caseína y κ-caseína.
Esta última es de especial interés en la industria quesera, ya que su hidrólisis enzimática por el cuajo (la enzima quimosina) genera una nueva proteína, denominada para-κ-caseína. Cuando esta última reacciona con el calcio genera paracaseinato de calcio. Durante el proceso de maduración del queso, y a partir de la para-κ-caseína, se forman unos macropéptidos denominados γ-caseínas, responsables de las características reológicas y organolépticas de los quesos.

Propiedades Químicas y físicas de la caseína

A diferencia de muchas otras proteínas, incluso de la leche, la caseína no precipita por acción del calor. Por el contrario, precipita por la acción de una enzima proteasa presente en el estómago de los mamíferos llamada renina y forma un precipitado denominado paracaseína. Si la precipitación se realiza por la acción de ácidos, se le llama caseína ácida. En la elaboración de los quesos tienen lugar ambos tipos de precipitaciones.
Cuando se emplea la enzima tripsina, la caseína se hidroliza a una molécula fosfatada llamado peptona.
Las características de las caseínas de la leche de vaca se resumen en la tabla 2. La secuencia aminoacídica de la caseína contiene un número inusual de residuos del aminoácido prolina: entre 10 en la αs2-caseína y 35 en la β-caseína.Como resultado, las caseínas son relativamente hidrofóbicas (poco soluble en agua) y carecen de estructura secundaria o terciaria bien definidas. En la leche se encuentra como suspensión de partículas que asemeja a las micelas de surfactantes (pequeñas esferas hidrofílicas en el exterior e hidrófobicas en el interior). Estas micelas de caseína se estabilizan por iones de calcio e interacciones hidrofóbicas.
Otro dato interesante, utilizado para separar las caseínas del resto de las proteínas lácteas mediante su precipitación, es que su punto isoeléctrico (pI) promedio es de 4,6. A este pH, las caseínas se encuentra en su punto de menor solubilidad debido a la reducción de las repulsiones intermoleculares, por lo que precipitan (vulgarmente se dice que coagulan). Ahora bien, el pI es diferente para cada una de las fracciones caseínicas, ya que varía entre el 4,44-4.97 para la αs1-caseína y el 5,3-5,8 en la variante genética B de la κ-caseína.
Algunas de las características fisicoquímicas de las caseínas bovinas. Usos y aplicaciones.

A de usarse directamente en la elaboración de productos alimentarios (derivados lácteos y cárnicos, panes y productos de repostería, etc.), la caseína se utiliza en la elaboración de productos no alimentarios: pegamentos y pinturas, cubiertas protectoras, plásticos (véase la tabla 2).
Otros usos tecnológicos son la clarificación de vinos o como ingrediente en preparados de biología molecular y microbiología (medios enriquecidos para el cultivo microbiano).
En la alimentación especial, la caseína sirve para la elaboración de preparados médicos y concentrados proteicos destinados a la alimentación de los deportistas, especialmente después de su entrenamiento. Así, se ha observado que la digestión de las caseínas es más lenta que la de las lactoproteínas solubles (también denominadas seroproteínas) y, por ello, más apropiada para reparar el anabolismo de los aminoácidos durante el período que sigue a una comida.


Tabla 2. Algunos usos tecnológicos de la caseína.
Producto
Propiedad
Aplicación
Envoltura
  • Capacidad de formar películas
  • Adherencia
  • Pintura
  • Tinta
  • Papel
  • Embalaje
  • Acabado del cuero
  • Envoltura textil
Adhesivo
  • Manejabilidad
  • Fuerza de adhesión
  • Resistencia al agua
  • Cola con base acuosa
Plástico
  • Buen procesado
  • Resistencia mecánica
  • Resistencia al agua
  • Plástico rígido
  • Plástico desechable
  • Fibra
  • Película/ lámina de envoltura en embalajes
Surfactante
  • Tensión superficial
  • Estabilidad de interface
  • Emulgente, detergente

Materiales:

Físicos: Vasos de precipitados, embudos, probetas, agitadores, gasas, mechero, tubos de ensayos y vidrio de reloj....

Químicos: Leche de vaca, éter, AgNO3 1% Reactivo de Biuret, Millon, ácido Acético, Etanol, Etanol:Éter 1:1 ácido nítrico molibdato de amonio y otros...

Marcha analítica:
1-Calentar muestra (100 miliitros de leche) hasta 40 'C.

2-Agregar 1 mililitro de ácido acético concentrado hasta precipitar.

3-Filtrar con gasa.(separar el filtrado del precipitado, guardar el filtrado acuoso).

4- Suspender el p.p en 50 miL de etanol-éter 1:1.

5-Filtrar (separar el p.p (residuo) del filtrado etérico-alcohólico, y guardar el filtrado aparte).

6-Lavar el residuo (P.P) con 50 mil de Éter y dejar evaporar.

Pruebas...
-Colocar 2 miL. del filtrado acuoso en un tubo de ensayo.

-Colocar 2 miL. del filtrado alcohólico en un tubo de ensayo.

-Acidificar ambos con ácido nítrico concentrado.(0.5 miL).

-Agregar 2 miL de molibdato de amonio ; observar color____________.

-Hacer lo mismo con Nitrato de Plata al 1%, gota a gota, observar p.p. ________ esto indica Cloruros.

-En varios tubos tomar muestras de Caseína y hacer pruebas de Biuret y Xantoproteíca.
Anotar observaciones... _______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________.

Nota: Hacer tablas de resultados y reportar.
Muestra:
Reactivo:
Positivo:
Negativo:
Color:
Grupo identificado:
Observaciones:
Otras

































































































































































































































































































APENDICES

Análisis químico proximal de la leche de diversos mamíferos





Composición media de la leche en gramos por litro


Agua
Materias nitrogenadas
Materias minerales


Totales


Leche de mujer

905
117
35
12-14
10-12
4-6
65-70
3


Équidos
925
100
10-15
20-22
10-12
7-10
60-65
3-5


925
100
10-15
20-22
10-12
9-10
60-65
4-5


Rumiantes
900
130
35-40
30-35
27-30
3-4
45-50
8-10


900
140
40-45
35-40
30-35
6-8
40-45
8-10


860
190
70-75
55-60
45-50
8-10
45-50
10-12


850
180
70-75
45-50
35-40
8-10
45-50
8-10


675
330
160-200
100-105
80-85
18-20
25-50
15-20


Porcinos
850
185
65-65
55-60
25-30
25-30
50-55
12-15


Carnívoros y Roedores
800
250
90-100
100-110
45-50
50-55
30-50
12-14


850
200
40-50
90-100
30-35
60-70
40-50
10-13


720
300
120-130
130-140
90-100
30-40
15-20
15-20


Cetáceos
430
600
450-460
120-130
-
-
10-15
6-8



BIBLIOGRAFIA.

1-Asbun Wady, Ph.D.(1972). Bioquímica experimental. Santo Domingo R.D.
2-Brito,Franklin y Monzó Antonio.(1979).Química Orgánica. Santo Domingo R.D.
3-Casanova, José. (2006). Elementos de Química Orgánica, Cuaderno de trabajo. Santo Domingo. ED universitaria _UASD,. Págs. 40-43.
4-Celsi, Santiago-Iacobucci, Alberto. Química elemental moderna orgánica. Buenos Aires, Argentina (1964). ED Kapelius. Págs. 235-237.
5-Diccionario de Medicina Océano Mosby. St. Louis, Estados Unidos. ED Grupo Océano. Pág. 804.
6-De los Santos, Aminta.(1997-).Química. Secretaria de Estado De Educación R.D.
7-Ege, Seyhan. (1997). Química Orgánica, Tomo I. ED Reverté .
8-Quillet, Arisitides. Enciclopedia autodidáctica Quillet. México, 11º edición, 1977. ED Cumbre, SA. Pág.76.
9- Ouellet, Robert J.(1971). Introducción a la Química Orgánica. Ohio, EUA . ED Harla. Págs. 145-152.
10-Microsoft ® Encarta ® 2007. © 1993-2006 Microsoft Corporation. Reservados todos los derechos.
11-Nuñez Sellas, Alberto. Introducción al análisis orgánico. Santo domingo, REP. DOM. ED Pueblo y Educación. Págs. 265-271

Nota: este es un folleto para la ayuda de un mejor aprendizaje de las practicas de laboratorio de bioquímica I. El manual oficial deben pasar a adquirirlo por servicios estudiantiles.



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