Caracterización de la polifenol oxidasa del mamey (Pouteria sapota) y control del oscurecimiento enzimático

Abstract

RESUMEN: El mamey es un fruto climatérico de clima tropical, normalmente se corta cuando está inmaduro, en las diferentes etapas de desarrollo del fruto después de la cosecha, las enzimas juegan un papel importante ya que cambian o modifican su actividad provocando cambios en el tejido. La polifenoloxidasa (PFO) es una enzima que afecta la calidad del tejido en frutos y vegetales, ya que provoca el oscurecimiento debido a golpes, heridas o durante el procesamiento de la fruta. Debido a lo anterior, se llevó a cabo la purificación y la caracterización bioquímica de la principal enzima involucrada en el oscurecimiento enzimático del mamey. Dos isoenzimas se encontraron (PFO 1 y PFO 2) mediante la precipitación diferencial con sulfato de amonio, cromatografía de interacción hidrofóbica e intercambio iónico. La PFO 1 se purificó 6.6 veces con un rendimiento de 0.28 %, mientras que la PFO 2 se purificó 183 veces con un rendimiento de 11 %, debido a que la actividad enzimática se inhibió completamente después de 24 h ésta no se caracterizó. El peso molecular de la PFO 1 fue de 16.2 kDa por cromatografía de filtración en gel y 18 kDa por electroforesis en gel de poliacrilamida en presencia de dodesil sulfato de sodio, indicando que el estado nativo de la PFO 1 es un monómero. El pH óptimo de la PFO 1 fue de 7.0 y la temperatura óptima fue a 35 °C. Las constantes cinéticas de la PFO 1 usando catecol como sustrato fueron Km =44 mM y Vmax =1696 U/mg proteína, con pirogalol fueron Km =1.34 mM y Vmax =690 U/mg proteína. El mejor sustrato para la PFO 1 fue el pirogalol, seguido del 4-metilcatecol y catecol; mientras que los inhibidores más efectivos fueron el ácido ascórbico y el metabisulfito de sodio. Con respecto al análisis microestructural en el mamey se observó que la pared celular se degrada conforme el fruto va madurando. Cuando la pulpa de mamey se sometió al tratamiento térmico con microondas, el mejor punto de inactivación de la PFO fue con 937 W por 165 s dónde se presentó la menor intensidad energética (E= 0.51 kJ/g de muestra). En el tratamiento térmico convencional la inactivación de la PFO fue a 92 °C por 300 s. El tratamiento térmico con microondas presento menor cambio microestructural con respecto al tratamiento convencional debido a que la pared celular mostró rugosidad.