Ficobiliproteina

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Extracción y purificación de ficobiliproteínas de Rhosorus marinus

1. Introducción

Las ficobiliproteínas actúan como pigmentos accesorios para la fotosíntesis en algas marinas de las Rhodophyceae, Cyanophyceae, Cryptophyceae y algunas Pirrophyceae (Gantt 1975, Ma et al. 2003). Se encuentran organizadas en estructuras celulares, llamadas ficobilisomas, las cuales están unidas en conjuntosregulares a la superficie exterior de los tilacoides.

Las ficobiliproteínas son solubles en agua y están compuestas de subunidades α, β y γ de las ficoeritrinas (Wang et al. 1998), cada una de las cuales consiste de una apoproteína y uno o más tipos de grupos prostéticos tetrapirrólicos de cadena abierta (cromóoros llamados bilinas) unidos mediante enlaces covalentes a los residuos específicos decisteína de las apoproteínas (Glazer 1981). Las propiedades espectroscópicas de las biliproteínas individuales dependen principalmente de la naturaleza química de sus bilinas (MacColl y Guard-Friar 1983, Glazer 1989, Grossman 1990, Holzwarth 1991, Moerschel 1991). Las ficobiliproteínas se dividen en tres clases según sus propiedades de absorción: ficoeritrinas (λmax ~ 540–570 nm), las cualescontienen los cromóforos ficoeritrobilina y ficourobilina; ficocianinas (λmax ~ 610–620 nm), que contienen ya sea una mezcla de los cromóforos ficocianobilina y ficoeritrobilina o sólo ficocianobilina, según la especie de origen; y aloficocianinas (λmax ~ 650–655 nm), con ficocianobilina como grupo prostético (Glazer 1984, Bermejo et al. 2003).

Los cromóforos dan un color característico a cadaficobiliproteína: rojo a la ficoeritrina, azul brillante a la ficocianina, y verde azulado a la aloficocianina. Se ha encontrado que las principales clases de ficoeritrinas difieren en sus características de absorción: las B-ficoeritrinas muestran λmax ~ 565 y 546 nm, con un hombro a ~499 nm; las R-ficoeritrinas λmax ~ 568 y 499 nm, con un hombro a ~545 nm; y las C-ficoeritrinas λmax ~ 565nm(Hilditch et al. 1991, D’Agnolo et al. 1994, Bermejo et al. 2001).

Entre las ficobiliproteínas, la B-ficoeritrina (B-PE) es un importante pigmento para la captación de luz por las microalgas rojas, y es la más valiosa de las tres clases de ficoeritrinas (B, R y C) debido a su gran eficiencia de fluorescencia y su intenso y particular color rosa. Por lo tanto, es ampliamente utilizada como unasonda fluorescente y reactivo analítico, además de emplearse como un tinte natural en alimentos y cosméticos (Bermejo et al. 2003), así como para desarrollar biosensores (Martek Corporation, http://www.marketbio.com) (Ayyagari et al. 1995, Haugland 1996, Bermejo et al. 2002, Benavides y Rito-Palomares 2004). También se ha mostrado que las ficobiliproteínas poseen un valor terapeútico debido a suactividad inmunomoduladora y anticarcinogénica (Iijima y Shimamatsu 1982).

2. Características morfológicas de Rhosorus marinus

Rhodosorus marinus es una microalga roja, cosmopolita, unicelular, que mide entre 4.5 y 11.5 µm de diámetro (Wilson y col., 2002). Se han descrito algunos estudios sobre fotosíntesis y producción de ficoeritrina (Molina y col., 2007) de esta microalga, así como unestudio de extractos insolubles en etanol de varias algas, donde encontraron que R. marinus posee cierta actividad antialergénica (Fujitani y col., 2001), pero de la cual no se han realizado estudios acerca de las propiedades de sus ficobiliproteínas.

3. Características bioquímicas

Ruta metabólica

La biosíntesis de clorofila tiene lugar por la misma vía que las bilinas hasta un puntodeterminado en el cual ambas vías biosintéticas divergen.

La biosíntesis de los tetrapirroles se produce en todos los organismos a partir de un aminoácido que no se encuentra en proteínas, el ácido 5- aminolevulínico (ALÁ); esto se demuestra por la excreción de porfobilinógeno, porfirinas y ficocianobilinas por la rodofita Cyanidium caldarium cuando se incuba con ALA. Existe, no obstante, una...
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