Formación de nanoestructuras a partir de la fracción de albúminas de salvado de trigo

Abstract

En la presente tesis se estudió el potencial que presentan las albúminas de salvado de trigo, en base a sus características físicoquímicas, para la formación de nanopartículas proteicas. Para tal efecto, se obtuvo un extracto acuoso rico en albúminas de salvado de trigo (AST) cuya caracterización electroforética y por espectrometría de masas reveló un perfil de masas moleculares entre 8 y 93 kDa, así como un total de 39 proteínas diferentes. Se ensayó la hidrólisis del AST con la proteasa GluC-V8 en presencia de ion calcio (Ca2+), pH 7.8, observándose por microscopía electrónica de barrido que a una relación molar específica AST/GluC-V8/Ca2+ se forman nanotubos bifurcados con diámetros externo e interno de 200 nm y 100 nm, respectivamente. El análisis infrarrojo de las nanoestructuras indicó la formación de interacciones ─OOC─Ca2+ y un aumento en el porcentaje de estructuras de tipo lámina-β en relación al AST, esto último característico de la formación de nanotubos en otros sistemas proteicos. Se elaboró un modelo hipotético en el que se propuso que las proteínas, acomplejadas a polisacáridos, son hidrolizadas parcialmente por la GluC-V8 en los residuos Ac. Aspártico (Asp) y Ac. Glutámico (Glu), quedando los grupos carboxilos cargados negativamente y orientados hacia el exterior de las moléculas; cada complejo actuando como un bloque estructural. Posteriormente se darían entrecruzamientos intramoleculares en cada complejo, mediante los iones divalentes Ca2+, formándose estructuras laminares que se enrollan sobre sí mismas hasta cerrarse para formar un cilindro de dimensiones nanométricas. La unión longitudinal de muchos de estos cilindros, también mediada por puentes de calcio y otras interacciones no covalentes, resultaría en la formación de nanotubos de hasta 35 μm de largo, inmersos en una matriz de polisacáridos. Para comprobar que las proteínas estuvieron involucradas en la formación de los nanotubos, se utilizó la técnica de cromatografía de exclusión de tamaño para fraccionar el AST, obteniéndose 6 fracciones, 4 proteicas y 2 no proteicas. Las fracciones proteicas se sometieron a proteólisis bajo las mismas condiciones que el AST y se observó en una de ellas la formación de estructuras globulares con diámetro aproximado de 270 nm, en aparente fusión, lo que parece ser la causa de la formación de los nanotubos bifurcados.