Purificación de una nueva endopeptidasa aislada de frutos de <i>Bromelia hieronymi</i> Mez (Bromeliaceae)

Abstract

Se ha aislado una nueva endopeptidasa a partir de frutos inmaduros de Bromelia hieronymi Mez (Bromeliaceae). Los extractos crudos fueron parcialmente purificados por fraccionamiento con solventes orgánicos, habiéndose obtenido los mejores resultados al precipitar el extracto crudo con 4 volúmenes de acetona fría (el precipitado retiene el 90% de las proteínas y el 94% de la actividad caseinolítica y contiene sólo 9,9% de azúcares solubles). El precipitado acetónico redisuelto (RAP) mostró máxima actividad (> 80%) a pH 7,3 -10,7 y muestra gran estabilidad térmica (mantiene 80% de actividad residual luego de calentarlo a 60 ºC durante 30 min). Bajas concentraciones de cloruro de sodio (0,2 M) no afectan la actividad caseinolítica, pero ésta disminuye con el incremento de concentración salina (52% de actividad residual cuando la concentración de cloruro de sodio es 2,5M). El RAP demostró poseer actividad coagulante de la leche y notable preferencia por la fracción ê caseína por encima de las as1, as2 y ß caseínas, características que pueden resultar de interés en la industria quesera. La enzima resultó totalmente inhibida por E-64 y ácido iodoacético y activada por cisteína, lo que sugiere que pertenece al grupo de la endopeptidasas cisteínicas, en el que se encuentran todas las proteasas estudiadas de la familia Bromeliaceae. El isoelectroenfoque seguido de zimograma revela la presencia de seis bandas (pI 5,9 a > 9,3), la mayoría de ellas proteolíticamente activas, pero sólo tres (pI 6,4, 8,3 y >9,3) de importancia. Por cromatografía de intercambio catiónico (FPLC) se logró aislar la fracción principal, denominada hieronymina I (pI >9,3 peso molecular 25 kDa).

A new plant endopeptidase has been obtained from unripe fruits of Bromelia hieronymi Mez (Bromeliaceae). Crude extracts were partially purified by organic solvents fractionation: best results (90% of proteins, 94% of total caseinolytic activity and only 9.9% of soluble sugars) were obtained by adding 4 volumes of cold acetone to the crude extract. This preparation (redissolved acetone precipitate, RAP) showed maximum activity (> 80%) at pH 7.3-10.7, and exhibited high thermal stability (80% of residual activity after heating for 30 min at 60 ºC). Low sodium chloride concentrations (0.2 M) does not affect ca-seinolytic activity, but diminishes with the increase of salt concentration (52% of residual activity at 2.5 MNaCl). RAP showed also clotting activity and a notably preference for ê casein over as1 , as2 and ß caseins, properties that could be of interest in the cheese industry. The enzyme was completely inhibited by E-64 and iodoacetic and activated by the addition of cysteine; these results strongly suggest that the isolated protease should be included within the cysteine group, as all the other studied proteases belonging to the family Bromeliaceae. IEF-zymogram of RAP showed six bands (pI 5.9 to >9.3), most of them proteolytically actives, but only three of which (pI 6.4, 8.3 and >9.3) proved to be important. Cation exchange chromatography (FPLC) allowed the isolation of the main fraction, named hieronymain I (pI = >9.3, molecular weight = 25 kDa).