Fotooxidación de proteínas de leche
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Date
2013Author
Scheidegger, Dana
Advisor
Kivatinitz, Silvia Clara
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Se estudió la fotooxidación de las proteínas de la leche en la matriz natural, del lactosuero y de
las proteínas aisladas. Se evaluaron los cambios en la estructura primaria, terciaria y cuaternaria
de las proteínas, y se los relacionó con la funcionalidad y con los parámetros de calidad láctea.
El capítulo 1 aborda estos fenómenos en dos matrices complejas: la leche y el lactosuero. La
irradiación UV produjo cambios oxidativos rápidamente (inferiores a una hora) mientras que la
luz fluorescente produjo alteraciones a tiempos mayores. La composición de la matriz láctea
afectó la cinética de formación de productos de oxidación de aminoácidos. La irradiación UV
produjo formación de oligómeros y agregados con formación de enlaces ditirosina y
fragmentación proteica. Se encontraron cambios en la inmunoreactividad frente a anticuerpos
contra proteínas del suero nativas sometidas a irradiación UV, lo que se interpretó como un
cambio de la estructura tridimensional de éstas. La luz UV y fluorescente produjeron cambios en
la estructura terciaria y cuaternaria de las proteínas de acuerdo a lo observado por SDS-PAGE.
Estos cambios estructurales coincidieron con cambios en la funcionalidad: actividad
secuestradora de radicales, la capacidad de servir como sustrato de crecimiento de un
microorganismo, la digestibilidad por pepsina y la coagulación por quimosina.
En el capítulo 2 se muestran los resultados obtenidos con las proteínas aisladas de la leche. Se
estudiaron los cambios en la estructura primaria, terciaria y cuaternaria de β-lactoglobulina y α-
lactoalbúmina, (proteínas del suero mayoritarias) y β-caseína (proteína importante del grupo de
las caseínas), en condiciones de oxidación por luz UV, y en presencia o ausencia de peróxido de
hidrógeno y metales bivalentes (cobre y hierro). Los cambios en la estructura primaria generados
por irradiación UV fueron diferentes para cada una de las proteínas analizadas. La proteína cuya
estructura es más desplegada sufrió mayor formación de grupos carbonilos mientras que en la
más estructurada se produjo la degradación de triptofano y la formación de su metabolito Nformilquinurenina.
Los tratamientos con peróxido en presencia de metales produjo a tiempos
muy cortos proteólisis y a tiempos largos (más de 6 horas) la aparición de nuevas estructuras:
geles (β-lactoglobulina) ó agregados y oligómeros (β-caseína). Estas estructuras podrían tener
importancia en la industria alimentaria.
El capítulo 3 se relacionó el estado oxidativo de las proteínas de distinto tipo de leche (entera,
descremada y fórmulas infantiles) con los parámetros de calidad láctea. Se evaluó la formación
de grupos carbonilos proteicos, de enlaces ditirosina, de oligómeros y agregados y la capacidad
antioxidante (polifenoles totales y capacidad secuestradora de radicales libres) y se relacionó con
parámetros de calidad láctea (dispersabilidad, el color, la proporción de proteínas del suero, la
humedad y la composición química). Se encontró una fuerte relación de la cantidad relativa de
proteína de suero con los niveles de carbonilos proteicos, la formación de agregados y la
dispersabilidad. El almacenamiento durante 9 meses a -20 °C y 24 °C produjo aumento de la
oxidación de las proteínas (niveles de carbonilos, ditirosina, oligómeros y agregados) y
disminución de la dispersabilidad. La determinación de carbonilos proteicos es el único
parámetro de oxidación proteica que se relacionó con el nivel inicial de oxidación. Nuestros
resultados señalan la necesidad preservar la leche de la luz durante el procesamiento industrial
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hasta ser consumida. Se propone que la evaluación del estado oxidativo de las proteínas,
especialmente la determinación de carbonilos proteicos, sea uno de los parámetros de calidad
que deberían analizarse rutinariamente.
Se concluye que los procesos fotooxidativos de las proteínas de la leche dependen de la matriz
en que éstas se encuentran (Capítulo 1) y de la estructura de las proteínas nativas (Capítulo 2).
Las proteínas cuya estructura terciaria globular compacta y está en una matriz más compleja son
más resistentes a la fotooxidación. Estas observaciones explican porque la oxidación de las
proteínas de la leche está fuertemente relacionada con la calidad de los distintos tipos de leches
comerciales (Capítulo 3).
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