PracticaPtoIsoelectrCaseina

Físico-Química de Biomoléculas

Lic. en Biotecnología, curso 2005/06

Práctica 3
EXTRACCIÓN DE LA CASEINA Y DETERMINACIÓN DEL
PUNTO ISOELECTRICO

1.- OBJETIVO
El objetivo fundamental de esta practica es la determinación del punto isoeléctrico
de la caseína una vez extraída esta mediante procedimiento químico de la leche entera liquida.
2.- FUNDAMENTO
a) CASEINA
La leche contiene vitaminas(principalmente tiamina, riboflavina, ácido pantotéico y
vitaminas A, D y K), minerales (calcio, potasio, sodio, fósforo y metales en pequeñas
cantidades), proteínas (incluyendo todos los aminoácidos esenciales), carbohidratos (lactosa)
y lípidos. Los únicos elementos importantes de los que carece la leche son el hierro y la
vitamina C.
Las proteínas se pueden clasificar de manera general en proteínasglobulares y
fibrosas. Las proteínas globulares son aquellas que tienden a agregarse en formas esferoidales
y no establecen interacciones intermoleculares como son los puentes de hidrógeno
(característicos de las proteínas fibrosas) siendo solubilizadas en suspensiones coloidales.
En la leche hay tres clases de proteínas: caseína, lacto albúminas y lacto globulinas
(todas globulares).
La caseína esuna proteína conjugada de la leche del tipo fosfoproteína que se separa
de la leche por acidificación y forma una masa blanca. Las fosfoproteinas son un grupo de
proteínas que están químicamente unidas a una sustancia que contiene ácido fosfórico. En la
caseína la mayoría de los grupos fosfato están unidos por los grupos hidroxilo de los
aminoácidos serina y treonina. La caseína en la leche seencuentra en forma de sal cálcica
(caseinato cálcico). La caseína representa cerca del 77% al 82% de las proteínas presentes en
la leche y el 2,7% en composición de la leche líquida.
La caseína está formada por alpha(s1), alpha(s2)-caseína, ß-caseína, y kappa-caseína
formando una micela o unidad soluble. Ni la alfa ni la beta caseína son solubles en la leche,
solas o combinadas. Si se añade la kappacaseína a las dos anteriores o a cada una de ellas por
separado se forma un complejo de caseína que es solubilizado en forma de micela. Esta
micela está estabilizada por la kappa caseína mientras que las alfa y beta son fosfoproteínas
que precipitan en presencia de iones calcio.

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O
Proteina

O

O
P

O- + Ca2+

Proteina

OO-

P

O-Ca2+

OInsoluble

La kappa caseína, sin embargo, tiene pocos grupos fosfato y un alto contenido de
carbohidratos unidos a ella. También tiene todos sus residuos de serina y treonina con sus
correspondientes grupos hidroxilo, así como los carbohidratos dispuestos en una sola cara de
su superficie por lo que esta parte exterior es fácilmente soluble en agua gracias a los grupos
polares queposee. La otra parte de su superficie se une fácilmente a las alfa y beta caseína
insolubles, lo que da lugar a la formación de la micela.

La propiedad característica de la caseína es su baja solubilidad a pH 4,6. El pH de la
leche es 6,6 aproximadamente, estando a ese pH la caseína cargada negativamente y
solubilizada como sal cálcica. Si se añade ácido a la leche, la carga negativa de lasuperficie
de la micela se neutraliza ( los grupos fosfato se protonan) y la proteína neutra precipita
Ca2+ Caseinato + 2HCl

Caseína + CaCl2

La conformación de la caseína es similar a las proteínas desnaturalizadas globulares.
El alto numero de residuos de prolina en la caseína causa un especial plegamiento en la
cadena de proteína e inhibe la formación de una fuerte y ordenada estructura secundaria.La
caseína no contiene puentes di sulfuro. De igual manera la falta de estructura secundaria es
importante para la estabilidad de la caseína frente a la desnaturalización por calor. La carencia
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de estructura terciaria facilita la situación al exterior de los residuos hidrofóbicos lo que
facilita la unión entre unidades...