Se estudió el contenido de aminoácidos libres y de aquellos provenientes de hidro/izados de proteínas en Iridaea ciliata e lridaea laminarioides, por cromatografía en papel y en placas de celulosa. La composición de aminoácidos en ambas algas es muy similar. Los aminoácidos glicina, alanina, arginina, ácido glutámico y ácido aspártico son los que se encuentran en mayor proporción

Matsuhiro, B.

Meza, R. E.

Contribuciones Científicas y Tecnológicas

Contribuciones Científicas y Tecnoló~icas NO 51 - Area Química XVIII - Noviembre de 1981. " ** Determinación por cromatografía de aminoácidos en Iridaea ciliata e lridaea laminarioides* B. Matsuhiro Y. y R. E. Meza L.*"' RESUMEN: Se estudió el contenido de aminoácidos libres y de aquellos provenientes de hidro/izados de proteínas en Iri· daea ciliata e lridaea laminarioides, por cromatOgrafía en papel y en placas de celulosa. La composición de aminoácidos en ambas algas es muy similar. Los aminoácidos glicina, alanina, arginina, ácido glutámico y ácido aspártico son los que se en-cuentran en 111.ayor proporción. SUMMAR Y:" Free amino acids and protein amino acids from Iridaea ciliata and l. laminarioides were analyzed by paper chromatography a11d cel/ulose thin /ayer chromatography. The two species of red algae examined have a similar composition of amino acids. Glycine, alanine, arginine, glutamic acid and aspartic acid are present in majar proportion. Manuscrito revisado y aprobado en forma definitiva en Octubre de 1981. Departamento de Química, Facultad de Ciencia, Universidad de Santiago de Chile, {ex-Universidad Técnic~. del Estado). 55 Desde que Pearsall y Fogg1 estudiaron la posibilidad de usar algas, especialmente del género Chlorella como fuente alimenticia, se han publicado muchos trabajos2 - 1 0 sobre el estudio del contenido de aminoácidos libres y de hidrolizados de proteínas en algas pardas, verdes y rojas. Se ha encontrado que una proporción significativa del contenido total de nitrógeno en las algas proviene de aminoácidos libres. En este aspecto, resulta interesante el estudio del contenido de aminoácidos libres por cuanto proporciona una indicación de la cantidad de nitrógeno directamente asimilable. Landsberger y colaboradores' 1 estudiaron el conterúdo de aminoácidos libres en tres especies de algas pardas del litoral chileno . En este trabajo se informan los resultados prelimi-nares obtenidos en el estudio de dos especies de algas rojas Iridaea ciliata e Iridaea lamina-rioides, que crecen en el litoral chileno. Silva y colaboradores' 2 estudiaron el contenido total de arrúnoácidos en l. laminarioides sin diferenciar aquellos que se encontraban al estado libre. Por otra parte, Jos polisacáridos solubles tipo carragenano de estas dos especies fueron estudiados en nuestro grupo' 3 •14 , como también el contenido de esteroles de los mismos' 5 . Con el estudio del contenido de aminoácidos se pretende ahondar en el conocimiento general de los compuestos químicos constituyentes de las algas del litoral clúleno. PARTEEXPER]MENTAL Las evaporaciones se efectuaron a presión reducida a una temperatura de 40°. Las cromatografías en papel se desarrollaron sobre papel Whatman NO 1 y las cromatografías en placa delgada sobre placas de celulosa preparadas Merck, con los siguientes sistemas de desarrollo: A) Amoníaco-etanol-agua (1:8:1 v/v): B) Acido acético-1-butanol-agua (15:60 :25 v/v); C) Fenol-agua (50: 12.5 v/v); D) Amoníaco-1-propanol-agua (2:20:3 v/v); E) Piridina -dioxano-amoníaco-agua (35: 35: 15 : 15 v /v) y F) Acetona-1-butanol-ácido acético-agua (35:35:7:23 v/v). Los cromatogramas se revelaron con ninhidrina al 20/o en acetona y posterior calentamiento a 100° durante 2 minutos. Las extracciones fueron realizadas con muestras de algas frescas, recién recolectadas, el alga Iridaea lall}inarioides en Montemar en marzo de 1979 y el alga l. ciliata en Caleta Cocholhue en abril de 1979. Para la primera se encontró 67.0°/o de humedad y para la segunda 64.0°/o de humedad. El porcentaje de nitrógeno se determinó por el método de Dumas en el Laboratorio de Microanálisis de la Facultad de Química y Farmacia de la Urúversidad de Chile. Para la especie l. ciliata se deterrrúnó 2.62° /o y para l. laminarioides 1.45°/o. Extracción de arrúnoácidos libres. Muestras de ambas algas frescas, limpias y trozadas (1000 g) se agitaron mecánica-mente con 3 litros de etanol al 98°/o durante 5 horas a temperatura ambiente y se filtró. El proceso de extracción se repitió tres veces más. Los extractos etanólicos se concentraron en evaporador rotatorio hasta sequedad. Obteniéndose para l. ciliata 50.1 g de extracto y para l. laminarioides 59.5 g de extracto. Ambos extractos se trataron tres veces con porciones de 20 mi de cloroformo, se llevaron a sequedad y se disolvieron en 1 O mi de HCl, respectivamente. Purificación y fraccionamiento de extractos de aminoácidos. Una alícuota de 5 g de cada extracto se disolvió en 1 O mi de HCI 0.1 N y se purificó 56 por pasaje a través de una columna de resina Zeo-Karb 225 (900 g) en forma acida. La columna se eluyó con agua (tres veces el volumen de la columna), y a continuación con NH4 OH 2N. La fracción eluida (3 litros) se concentró a sequedad en evaporador rotatorio y el residuo se disolvió en 2 m1 de HCJ 0.1 N. La solución se diluyó en agua en la proporción 1: 10 y se agregó a una columna de resina De Acidite F F regenerada con hidróxido de sodio y acetato de sodio, en una proporción de 1: l. Se eluyó con agua, a continuación con solución de hidróxido de amonio y finalmente con soluciones de concentración creciente de ácido clorhídrico de acuerdo a la Tabla l. TABLA 1 Eluyente Volumen recogido Fracción H2 0 300 m1 NH4 OOCCH3 0.04 N } + 2000 mi 2 NH4 OH 0.01 N H2 0 600ml 3 HCI 0.05 N 600 mi 4 HCII.O N 600 mi 5 HC16.0 N 600 mi 6 Las diferentes fracciones obtenidas se concentraron a presión reducida hasta sequedad. Hidrólisis y fraccionamiento de aminoácidos constituyentes de proteínas. Un gramo del residuo de la extracción con etanol se calentó en baño de vaselina a 110° durante 72 horas con 300 m1 de HC16 N. Se llevó a sequedad a presión reducida y el exceso de ácido se eliminó por repetidas evaporaciones con adición de agua. El residuo se disolvió en 10 ml de HCl 0.1 N y se fraccionó por pasaje a través de resina De Acidite FF, de la misma forma que la mezcla de aminoácidos libres. Identificación crornatográfica de los aminoácidos. Las diferentes fracciones obtenidas se disolvieron en agua destilada y se estudiaron por cromatografía en papel unidimensional, en los sistemas A, By C. Las cromatografías en placa de celulosa se realizaron con los sistemas de solventes A, B, C y D. Las placas se eluyeron una vez, se secaron bajo campana, se volvieron a ambientar y se eluyeron por segunda vez con el mismo sistema de solventes. Se realizaron también cromatografías en placas bidimensionales con los sistemas de solventes E y F. Las placas se eluyeron con el sistema E dos veces en el mismo sentido, se secaron y luego se desarrollaron perpendiculannente a la primera dirección con el sistema F. Se usaron los siguientes aminoácidos patrones: ácido.aspártico , lisina, leucina, glicina, ácido glutámico , alanina , metionina, isoleucina, triptofano, arginina y valina . Los resultados se resumen en las Tablas II y III. 57 TABLAII Fracc. 1 Fracc. 2 Fracc. 3 Fracc. 4 Fracc. 5 Fracc. 6 l. laminarioides Arginina Trazas - Trazas de Neutros 1 Neutros (libres) arginina neutros y y y ácidos ácidos ácidos l. ciliata Lisina Lisina - Trazas de Neutros Neutros (libres) arginina arginina neutros y y y trazas ácidos ácidos ácidos l. laminarioides Lisina Lisina - Trazas de Neutros Neutros (hidrolizado) arginina arginina neutros y y y trazas ácidos ácidos ácidos l. ciliata Lisina Lisina - Trazas de Neutros Neutros (hidrolizado) arginina arginina neutros y y y trazas 1 ácidos ácidos ácidos TABLA 111 A a A2 B, 82 Glicina + + + + Arginina + + + + Valina + + Triptofano + + Isoleucina Ac. aspártico + + + + Lisina + + + Leucina + + + + Ac. glutámico + + + + Alanina + + + + Metionina + + A1 aminoácidos libres de l. laminarioides A2 aminoácidos de hldrolizado de l. laminarioides B1 aminoácidos libres de l. ciliata B2 aminoácidos de hidrolizado de l. ciliata ( +) presencia de aminoácidos ( -) ausencia DISCUSION M. Takagi7 estudió un total de 32 especies de algas pertenecientes a las divisiones Chlorophycophyta , Phaeophycophyta y Rhodophycophyta encontrando que la composici?n y proporción en aminoácidos libres era muy variable. Dentro de las especies de la división Rhodophycophyta (algas rojas), sin embargo , encontró que los aminoácidos más abundantes y que aparecían en todas las especies eran alanina, glicina y los aminoácidos glutámico y aspártico. Estos mismos resultados se encontraron en el presente trabajo. También Takagi estud ió los aminoácidos de la especie l. laminarioides proveniente de 58 las zonas de Nanahema y Moheji en el litoral japonés, describe los mismos aminoácidos que se encontraron en nuestro laboratorio con excepción de leucina, entre los aminoácidos libres, que para el caso de la muestra de la costa chilena aparece en proporción considerable. Cabe señalar que Takagi trabajó con alga secada a 100° y no con muestras frescas. Los resultados encontrados por Silva y colaboradores para el contenido total de ami-noácidos en l. laminarioides difieren en que estos autores detectaron isoleucina que no se identificó en este trabajo, pero no encontraron arginina ni triptofano. La ausencia de tripto-fano se debe probablemente a las condiciones de hidrólisis en medio ácido. El número de aminoácidos identificados en hidrolizados de ambas algas fue superior al número de aminoácidos libres, siendo aquellos que se encontraron en mayor proporción alanina, ácido glutámico y ácido aspártico. Estos resultados concuerdan con los valores publicados en literatura para otras especies de algas rojas. Las cromatografías en papel y en placas de celulosa unidimensional en diferentes sistemas de solventes pennitieron obtener estas conclusiones. Los resultados obtenidos por cromatografía en placa bidimensional no fueron concluyentes. Se encontró un porcentaje aproximado de proteína en l. ciliata del 16.40/o y en l. laminarioides de 9.10/o, estos valores están dentro del rango encontrado para otras algas rojas. En otras especies de algas rojas se ha encontrado mayor porcentaje de proteína, por ejemplo en Rhodymenia palmata (23-270/o) y en Porphyra tenera (22-420/o), dos especies que forman parte de la dieta humana desde hace muchos años en el noroeste de Europa y en Japón, respectivamente.1 6 AGRADECIMIENTOS Se agradece a los profesores A. Candia y A. Poblete (Universidad Católica de Chile, sede Talcahuano), la identificación de las algas. El presente trabajo se realizó con el apoyo econónúco de DIPLAN II - DICYT de la Universidad de Santiago de Chile. BIBLIOGRAFlA l. PEARSALL, W.H. and FOGG, G.E., Food Sci. Abs., 23, 1 (1951). 2. SMITH, D.G. and YOUNG, E.G., J. Biol. Chem., 205, 849 (1953). 3. COULSON, C.B., J. Sci. Food Agric., 6, 674 (1955). 4. SMITH, D.G. and YOUNG, E.G., J. Biol. Chem., 217, 845 (1955). 5. 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Determinación por cromatografía de aminoácidos en Iridaea ciliata e lridaea laminarioides

http://www.revistas.usach.cl/ojs/index.php/contribuciones/article/download/4184/26003248/

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