De ce este „fierberea” un ou bun? Acest lucru poate reduce costul cercetării și tratamentului cancerului, precum și al producției anumitor alimente, cum ar fi brânza.

Oamenii de știință australieni și americani conduși de Colin Raston și Gregory Weiss de la Universitatea Flinders din Adelaide și Universitatea din California au găsit o modalitate de a „fierbe” albușurile folosind așa-numitul stres de forfecare, amestecând rapid soluția lor la 5.000 rpm.

Și-au publicat rezultatele într-un jurnal săptămâna aceasta ChemBioChem.

Amenajarea spațială este importantă

Enzimele și alte proteine ​​au o structură spațială specifică care le asigură funcționalitatea. Dacă această structură spațială este perturbată, de exemplu prin gătit, o modificare a pH-ului soluției sau presiune ridicată, aceasta se va schimba și proteinele își vor pierde unele dintre proprietățile lor biologice, cum ar fi descompunerea alimentelor sau contractilitatea musculară.

Se numește procesul de schimbare a structurii spațiale a proteinelor denaturare, procesul de revenire la starea sa inițială din nou renaturare.

Procesul de renaturare a proteinelor este extrem de de dorit în știință și medicină, deoarece poate reduce costurile cercetării și tratamentului pentru cancer sau chiar producerea anumitor alimente, cum ar fi brânza.

O problemă pe termen lung

Producerea de proteine ​​mari din bacterii, ca anticorpi pentru tratamentul cancerului, se confruntă cu mai multe dificultăți. Este adesea cazul în care proteinele sunt asamblate incorect folosind bacterii disponibile în mod obișnuit și ieftine. Acestea se agregează ulterior pentru a forma agregate insolubile și corpuri de incluziune.

Pentru a recupera proteina asamblată și funcțională corespunzător din astfel de clustere, trebuie utilizate metode costisitoare și consumatoare de timp.

Una dintre ele este dializa, care durează câteva zile și solicită cantitatea de soluții utilizate. O altă opțiune este să nu folosiți bacterii ieftine și accesibile, cum ar fi E coli, dar celulele mamiferelor, care produc proteine ​​impecabile, sunt scumpe și mai sensibile. De aceea cercetările privind renaturarea proteinelor sunt atât de importante.

Cum să o facă?

Noua metodă durează doar câteva minute și este ieftină. În plus, necesită doar un procent din volumul soluțiilor necesare pentru dializă. Cercetătorii au folosit albuș de ou gătit la 90 ° C timp de douăzeci de minute.

La sfârșitul experimentului, au reușit să readucă proteina din ou (lizozima) monitorizată la starea lor funcțională originală. Cum funcționează de fapt? Oamenii de știință au dizolvat albușul fiert într-o soluție foarte concentrată de uree (o substanță reziduală pe care o excretăm din corpul nostru în urină și apoi), care a rupt și a dizolvat albușul fiert.

Soluția astfel preparată a fost vortexată la viteză mare timp de cinci minute, supunând proteinele la o solicitare puternică de forfecare care a forțat proteinele să se plieze în structura spațială corectă. Rezultatul a fost din nou o enzimă complet funcțională, aproape ca în cazul proteinelor nefierte.

albii
Un model 3D de streptavidină - o proteină cu care oamenii de știință din întreaga lume lucrează. O nouă metodă de renaturare a proteinelor poate ajuta, de asemenea, la producerea acesteia. Foto: www.chemie.unibas.ch

„Desigur, nu ne interesează cercetarea procesării ouălor. Am vrut să arătăm cât de eficient este procesul nostru ", adaugă Prof. Weiss.

Procesul funcționează și cu proteine ​​produse de alte tipuri de celule. Și pentru mai multe tipuri de proteine. Desigur, o gamă mai largă de proteine ​​va necesita optimizarea condițiilor de renaturare; până acum, procesul funcționează doar cu trei tipuri de proteine.

„Această metodă poate schimba producția de proteine ​​în industrie și cercetare.” Deși sistemul necesită cercetări și optimizări suplimentare, se poate susține deja că aceasta este o descoperire fundamentală din care vor trage toate sectoarele biotehnologice legate de producția de proteine ​​sau chiar de produsele alimentare. industrie. Și poate că în viitor vom putea prepara un ou fiert moale dintr-un ou fiert deja tare.

Studiul este disponibil de la doi: 10.1002/cbic.201402427

Autorul este doctorand în chimie la Universitatea din Basel din Elveția. În prezent, el cercetează enzime artificiale.