UNIVERSIDAD TÉCNICA DE AMBATO FACULTAD DE CIENCIA E INGENIERÍA EN ALIMENTOS CARRERA DE INGENIERÍA BIOQUÍMICA. LABORATORIO DE FÍSICA DOCENTE: Ing. María Victoria Arcos SEMESTRE: Segundo “U” ESTUDIANTES:
AYUDANTE: Egdo. Israel Yungán PRÁCTICA: N° 4 FECHA: 26-11-2014
Pinchao Brayan, Rodríguez Anderson
ENZIMAS OXIDATIVAS
“
”
1. INTRODUCCIÓN La peroxidasa pertenece al grupo de oxidoreductasas las cuales descomponen peróxido de hidrógeno en presencia de un donador de hidrógeno, es una de las enzimas que controlan el crecimiento fisiológico de las plantas, su diferenciación y desarrollo. Es bien conocido, que esta enzima participa en la construcción de la pared celular, la biosíntesis de etileno a partir del ácido 1aminociclopropanocarboxílico y peróxido de hidrógeno, la regulación de niveles de auxina, la protección contra el deterioro de tejidos e infección por microorganismos patógenos, la oxidación de ácido indolacético, etc. (Bautista, Rojas. 1999) Por otro lado, hoy día existe un gran interés por la peroxidasa debido a sus múltiples aplicaciones prácticas (industria maderera, industria de alimentos, bioquímica clínica, etc.). El pardeamiento enzimático es una alteración que consistente en la aparición de compuestos pardos como consecuencia de una serie de reacciones enzimáticas. (Calvo. 2004) Los enzimas responsables de esta alteración son las poli fenol-oxidasas, que se encuentran de forma natural en el alimento o que han llegado al mismo a través de microorganismos. Este tipo de enzimas tiene poca especificidad de sustrato, por lo que oxidan cualquier sustrato fenólico. fenólico .
2. OBJETIVOS General
o
Establecer la función de las enzimas oxidoreductasas en los vegetales.
Específicos: o
o
Identificar los cambios que se presentan en los vegetales luego de que su interior entra en contacto con el ambiente. Determinar los efectos de la temperatura en los procesos de escaldado.
3. MATERIALES 4 Papas grandes. 20ml de agua oxigenada. Etiquetas para rotular. 4 tubos de ensayo. 1 vaso de 50ml pyrex. Balanza. Cocineta y malla de amianto. 4 vasos de precipitación de 50 o 100ml.
5ml de solución de guayacol al 1% p/v. Cuchillos. Gradillas. Arena lavada para triturar. Hígado de res.
4. PROCEDIMIENTO Diagrama de flujo N° 1: Procedimiento acción de la catalasa. ACCIÓN DE LA CATALASA
COLOCAR
AÑADIR
AGREGAR
En 4 tubos de ensayo 3 ml de agua oxigenada y rotular
Una pizca de arena al tubo 1 agitar y apreciar lo que ocurre
En el tubo 2, un pedazo de hígado entero, agitar y apreciar lo que ocurre
AÑADIR
En el tubo 3, un Poco de hígado molido, agitar y apreciar lo que ocurre
PONER
En el tubo 4, un pedazo de hígado ya hervido, agitar y apreciar lo que ocurre
Elaborado por: Pinchao B, Rodríguez Anderson. (2014) Fuente: Laboratorio de Biología General de la FCIAL
Diagrama de flujo N° 2: Procedimiento acción de la polifenoloxidasa. ACCIÓN DE LA POLIFENOLOXIDASA
COLOCAR
En 4 vasos de precipitación 20gramos de trozos de papa en cada uno
AÑADIR
A cada vaso 20ml de agua destilada,
CALENTAR
Los vasos 1, 2 y 3 durante 4, 8 y 12 minutos respectivamente
AÑADIR
Los vasos 1, 2, 3 Y 4, 1ml de guayacol y 1ml de peróxido de hidrógeno y agitar
OBSERVAR
El cambio de color o burbujeo
Elaborado por: Pinchao B, Rodríguez Anderson. (2014) Fuente: Laboratorio de Biología General de la FCIAL. 5. RESULTADOS Tabla N°1: Resultados de la acción de la catalasa. Resultados Observaciones
Tubo 1 Arena
Tubo 2Hígado entero
Después de agitar el tubo, el agua toma un color gris claro, además las partículas de arena más gruesas se mantienen en el fondo del tubo y las más pequeñas flotan.
El hígado permanece flotando además existe una pequeña efervescencia y el color del agua se hizo color piel.
Se aprecia una efervescencia muy rápida que llena el tubo, también una capa donde están los pedazos de hígado, otra de agua y en el fondo la arena.
Tubo 3Hígado molido
Tubo 4Hígado hervido
El hígado se queda en la parte inferior, al ser hervido tenía un color café y al ponerlo en agua oxigenada se vuelve amarillento.
Elaborado por: Pinchao B, Rodríguez A. (2014) Fuente: Laboratorio de Biología General de la FCIAL Tabla N°1: Resultados de la acción de la polifenoloxidasa. Resultados
Observaciones
Vaso 14min. Las papas se encuentran pardeadas, pues no se logró un escaldado óptimo para inactivar las enzimas oxidativas.
Vaso 28min. Las papas conservan su color inicial por lo que no sufren pardeamiento.
Vaso 312min.
Las papas están en gran condición como si se hubieran pelado en ese instante pero ya son 24 horas de haberlas pelado.
Vaso 4sin calentar
El pardeamiento es mayoritario en los trozos de papa.
Elaborado por: Pinchao B, Rodríguez A. (2014) Fuente: Laboratorio de Biología General de la FCIAL 7. DISCUSIÓN En la acción de la catalasa cuando se añade el hígado al agua oxigenada pasa que el hígado al contener gran cantidad de enzimas catalasa, éstas tratan de proteger a las células del hígado actuando de tal forma que transforman al agua oxigenada que es altamente tóxica en un compuesto no tóxico como lo es el oxígeno que se desprende durante la efervescencia y el agua que se observa en el tubo de ensayo, luego cuando se coloca el hígado molido pues el efecto de efervescencia fue más rápido ya que las enzimas catalasas se encontraban mejor distribuidas en el agua oxigenada y actuaron de manera rápida y directa descomponiendo al agua oxigenada, en tanto que con el hígado hervido se lo que ocurre es que al ser sometido al calor se inactivan sus enzimas y de este las células del hígado quedan indefensas de modo al colocarlo en el agua oxigenada es atacado por este compuesto toxico tomado un color amarillo.
En cuanto a la acción de las polifenoloxidasas se logra evitar el pardeamiento de los trozos de papa en los vasos 2 y 3 ya que estos fueron sometidos mayor tiempo a la acción del calor a diferencia de los vasos 1 y 4 que fueron expuestos poco tiempo al calor y a temperatura ambiente en este caso pues las enzimas actuaron de tal manera que oxidaron al guaycol produciéndose una quinona marrón y las papas también se pardearon por acción de las enzimas. 8. CONCLUSIONES. o
o
o
Se llegó a establecer que la principal función de las enzimas polifenoloxidasas es la de reaccionar enzimáticamente para que se produzca el pardeamiento en las frutas y vegetales cuando se encuentran en manipulación o procesamiento además se establece que el pardeamiento resulta de la oxidación de fenoles presentes en la estructura celular de los vegetales. Luego de realizar los cortes de los vegetales se puede identificar cambios de color en la superficie expuesta al ambiente debido a que las enzimas polifenoloxidazas se ponen en contacto con los sustratos que se encontraban en las estructuras celulares debido a la ruptura celular. Se estableció que los efectos de la temperatura en los procesos de escaldado son muy significativos ya que de la temperatura depende la inactivación de las enzimas polifenoloxidazas, y se concluye que a mayor temperatura existe menor oxidación y de este modo se evita que inicie el proceso de pardeamiento.
9. CUESTIONARIO
9.1 ¿Cómo actúa la catalasa y la polifenoloxidasa? La Catalasa es una enzima que se encuentra en organismos vivos y cataliza la descomposición del peróxido de hidrógeno (H202) en oxígeno y agua. Las polifenoloxidasas, catalizan la hidroxilación (reacción química en la que se introduce un grupo hidroxilo (OH) en un compuesto reemplazando un átomo de hidrógeno, oxidando al compuesto) de monofenoles a ortodifenoles, posteriormente oxidados a ortoquinonas, las cuales se polimerizan dando lugar a pigmentos que presentan color marrón, rojo o negro, dependiendo de los componentes naturales presentes en los tejidos vegetales. Estas reacciones modifican las características organolépticas y nutricionales del alimento, despreciando su calidad. (McEvily 1992.)
9.2 indicar la reacción general de las enzimas oxidoreductasas. AH2 + B
→
A + BH2
(Richardson y Hyslop. 2001)
9.3 ¿Qué efecto tiene el uso de ácido ascórbico sobre el pardeamiento enzimático? Evitar o minimizar el pardeamiento enzimático, por su carácter vitamínico inofensivo. El ácido ascórbico por sí mismo no es un inhibidor de la enzima si no que actúa sobre el substrato, de modo que puede adicionarse después de haberse formado las quinonas (pigmentos orgánicos); Tiene la propiedad de oxidarse a ácido dehi-hidroascórbico, reduciendo la quinona a fenol.
9.4 Representar mediante fórmulas las reacciones que ocurren entre: 9.4.1 El guayacol y el peróxido de hidrógeno. C7H8OH2 + H2O2 → C7H8 (OH)2 + H2O
9.4.2 El catecol y el peróxido de hidrógeno. C6H5OH + H2O2
C6H4 (OH)2 + H2O
→
10.BIBLIOGRAFÍA
Calvo
M.
2004.
Bioquímica
de
los
alimentos.
http://milksci.unizar.es/bioquimica/temas/enzimas/tirosinasa.html
Bautista A. G, Rojas A. 1999. Peroxidasa de plantas tropicales. Revista colombiana de química . Pag: 45-60.
McEvily 1992. La inhibición enzimática de Browning en los Alimentos y Bebidas. Critical Review in Food Science and Nutrition 3:, 253-273
Richardson T y Hyslop D. 2001. Química de Alimentos. Primera Edición. Ed Acribia. Capítulo 6.