Determinación de enzimas en detergente
Objetivos
General
Probar el efecto que
tienen las enzimas al actuar sobre un sustrato con una reacción, y corroborar
experimentalmente que las proteasas son enzimas que degradan las proteínas.
Específicos
-
Probar la reacción de enzimas
sobre una reacción.
-
Comprobar que las proteasas
degradan las proteínas.
-
Conocer casos concretos de
aplicación de productos de uso cotidiano.
Hipótesis
La gelatina se degradara al agregarle la
solución enzimática, debido a su composición de cadenas de proteínas.
Fundamentos
Los Enzimas como aplicación en la industria de
los detergentes, son altamente específicas y los procesos que utilizan enzimas
generalmente generan menos reacciones secundarias y subproductos que los otros
procesos químicos, y además son más respetuosos del medio ambiente. Las enzimas
también permiten que algunos procesos, que de otro modo no serían prácticos, se
puedan llevar a cabo de una manera eficiente.
En sí, los enzimas son proteínas que catalizan
reacciones químicas en los seres vivos. Los enzimas son catalizadores, es
decir, sustancias que, sin consumirse en una reacción, aumentan notablemente su
velocidad. Tienen una enorme
variedad de funciones dentro de la célula: degradan azúcares, sintetizan grasas
y aminoácidos, copian fielmente la información genética, participan en el
reconocimiento y transmisión de señales del exterior y se encargan de degradar
subproductos tóxicos para la célula, entre muchas otras funciones vitales. La
identidad y el estado fisiológico de un ser vivo está determinado por la
colección de enzimas que estén funcionando con precisión de cirujano y con la
velocidad de un rayo en un momento dado dentro de las células. Así, a lo largo
de millones de años de evolución, la naturaleza ha desarrollado una gran
diversidad de enzimas para mantener el complejo fenómeno de la vida.
Por
otro lado, las proteínas son nutrientes de gran importancia biológica, son macro-moléculas que constituyen el principal nutriente para la formación de los
músculos del cuerpo.
Una de la funciones de las proteínas consiste
en transportar las sustancias grasas a través de la sangre, elevando así las
defensas de nuestro organismo. Por lo tanto la ingesta diaria de
estos nutrientes que son las proteínas es imprescindible para una
dieta sana y saludable para todos siendo la ingesta de alimentos ricos en proteínas de
especial importancia en la nutrición deportiva.
Las proteasas son enzimas que aceleran la
degradación de proteínas. Comúnmente son usadas por muchos fabricantes de
detergentes para ropa, quienes las agregan a las formulaciones para remover
manchas derivadas de proteínas, tales como huevo, sangre, etc. Muchas de estas
proteasas son derivadas de cepas bacterianas de Bacillus sp. Las proteasas
bacterianas son extremadamente estables a pH alcalinos, largos períodos de
almacenamiento y temperaturas variables. Estas bacterias también han sido
modificadas por ingeniería genética para aumentar la capacidad de las proteasas
que ellas producen, ante la presencia de blanqueadores que de otro modo podrían
afectarlas. La gelatina está compuesta por cadenas proteicas que son fácilmente
degradadas en sus aminoácidos componentes. Se prepara del colágeno, una
proteína presente en tendones y piel de animales.
Materiales y Reactivos
- 4 tubos de ensayo
- Varilla de vidrio
- Pipeta Volumétrica 5ml
- Pipeta Volumétrica 2ml
- Pipeta Volumétrica 1ml
- Plancha de calefacción
- Vaso de Precipitado de precipitado 100 ml
- Gelatina en polvo
- Detergente en polvo
- Agua destilada
Procedimiento
- Preparar la gelatina, calentar 50 ml ce
agua destilada, pesar 18 gr de gelatina.
- Diluir la gelatina en agua caliente.
- Colocar 9 ml de gelatina liquida en los 4
tubos de ensayo.
- Refrigerar la gelatina para que
solidifique.
- Marcar los tubos hasta la marca de
gelatina.
- Preparar
una disolución con el detergente en polvo, 10% en volumen.
El experimento se realizó a 2 temperaturas de
22°C y 16°C, en ambos casos se realizo el mismo procedimiento. El de 16°C se
realizó en un baño de gel. El tubo con agua cumple la función del blanco.
- A un tubo de ensayo se le agregan 30 gotas
de agua destilada.
- Al
otro tubo de ensayo de le agregan 30 gotas de la solución enzimática.
Se monitorearon las primeras 3 horas, y las posteriores al transcurrir 16, 17 y 18 horas respectivamente.
Resultados
Se usó un peso molecular promedio del colágeno
dado que es una proteína.
Se colocaron 6 ml. en
cada tubo de ensayo, con la molaridad calculamos la concentración inicial de la
gelatina.
Se realizan los registros
del volumen de gelatina que va disminuyendo con el paso del tiempo. Usando la
molaridad se transforma de volumen a moles consumidas, con la relación entre la
diferencia de volumen y las moles consumidas se encuentra la concentración
transformada de gelatina, la concentración final y el porcentaje de conversión.
Se usa el Δt para
calcular la rapidez dividiendo la concentración inicial menos la total entre la
diferencia de temperatura.
Cf-C0/ Δt
Graficamos el logaritmo
natural de la concentración final contra el logaritmo natural de la
rapidez.
Es importante mencionar que solo se graficaron
los últimos cuatro datos, dado que había un salto de tiempo muy grande en la
recolección de resultados esto provocaba una gran desviación y que los
resultados no fueran lineales.
Se repitió el mismo proceso de cálculo para una
temperatura de 16°C.
Análisis de Resultados
La hipótesis de la práctica era que la gelatina
se degradaría al agregarle la solución enzimática creada con el detergente, esto
debido a la composición de cadenas de proteínas de la gelatina, las cuales se
desharían con los enzimas. Al realizar la práctica observamos como conforme
pasaba el tiempo la gelatina se degradaba lentamente, influyo la temperatura a
la cual se llevó a cabo cada muestra, pudimos observar que a 22°C el volumen de
degradación era mayor que el de 16°C. Podemos observar que a 22°C la pendiente
de la gráfica de ln CA contra ln r es mucho más pronunciada que la de 16°C lo
cual nos lleva a esa conclusión.
Conclusiones
Dentro de la investigación encontramos que no
todas las enzimas pueden disolver las proteínas presentes en algunos alimentos,
en nuestro detergente se encontraba la enzima proteasa, la cual era capaz de
disolver las proteínas presentes en la gelatina.
Por otro lado existe una enzima llamada lipasa,
la cual no actúa para disolver las proteínas presentes en algunos alimentos,
esto debido a que las enzimas son específicas y
la gelatina no se degradaría ya que las lipasas no actúan sobre las
proteínas.
Bibliografía
- Gilbota, Gustavo S.; Garro, Oscar A.; Judis, María. (s.f.). Comparación de distintos métodos para medir la actividad enzimática. Obtenido de: http://www.unne.edu.ar/unnevieja/Web/cyt/cyt/2000/8_exactas/e_pdf/e_021.pdf
- Por qué Biotecnología. (s.f.) La acción de enzimas en detergentes. Obtenido de: http://www.porquebiotecnologia.com.ar/adc/uploads/pdf/21enzimas_en_detergentes.pdf
- http://www.revista.unam.mx/vol.15/num12/art91/
- http://www.ehu.eus/biomoleculas/enzimas/enz1.htm
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