Revista de la Sociedad Química del Perú

Se busca profesor de química

**Aislamiento y caracterización bioquímica de la bilinearina, un factor activador de protrombina del veneno de la serpiente peruana Bothrops bilineatus (loro machaco)**

A partir del veneno de Bothrops bilineatus (loro machaco) se ha detectado y purificado un activador de protrombina al cual se le ha designado con el nombre de bilinearina. Su aislamiento se consiguió en dos pasos cromatográficos en columnas de CM Sephadex C-50 y Sephadex G-100 SF, equilibradas con buffer acetato de amonio 0,05 M pH 7,0, purificándola 10,4 veces con un rendimiento de 78,3%, obteniéndose un 7,5% de proteína activa. Asimismo, se determinó que esta enzima es una glicoproteína básica constituida por 2 cadenas polipeptídicas con un peso molecular de 23 kDa, conteniendo 8,4% de carbohidratos asociados. La enzima procoagulante es capaz de atacar directamente la protrombina comercial sin la adición de Ca2+, ni fosfolípidos, produciendo trombina activa con capacidad de coagular el plasma humano citratado. Además, la fuerte inhibición registrada con los agentes quelantes EDTA y EGTA, reveló que la bilinearina es una metaloproteasa, con una marcada reducción en su actividad enzimática empleando 2-mercaptoetanol. Esta enzima es estable sólo hasta 45 ºC, perdiendo 60% de su actividad luego de su exposición a 55 ºC. Finalmente, los ensayos de inmunodifusión e inmunoelectroforesis demostraron que bilinearina es una proteína inmunogénica que produce reacción con el antiveneno botrópico polivalente (INS-Perú).

A prothrombin activator, called bilinearin, has been detected and isolated from Bothrops bilineatus (loro machaco) snake venom. For its isolation, a combination of two chromatographical steps, CM Sephadex C-50 followed by Sephadex G-100 SF in ammonium acetate buffer 05 M pH 7,0. This enzyme was purified 10,4 times with a yield of 78,3%, and a recovery of 7,5%. Furthermore, it was determined that its molecular weight is 23-kDa, and is formed by 2 polypeptide chains, and 8,4% of attached carbohydrates. Bilinearin is a procoagulant enzyme capable of attacking commercial prothrombin in a direct manner without addition of Ca2+ or phospholipids, producing an active thrombin with clotting activity on human plasma. It was also determined that bilinearin is a metalloprotease because of its strong inhibition by EDTA and EGTA. This enzyme was also inhibited by 2-mercaptoetanol and after exposition to 55ºC, although it was only active until 45ºC. Finally, bilinearin is an immunogenic protein as demonstrated by its reaction to polyvalent bothropic antivenom (INS-Peru) using immunodiffusion and immunoelectrophoresis.

Remoción de cromo (VI) empleando carbones preparados por activación química a partir de las astillas de eucalipto

Se prepararon dos tipos de carbones activados a partir de astillas de eucalipto (Eucaliptus globulus Labill) mediante activación química usando hidróxido de potasio (KOH) y ácido fosfórico (H3PO4) como agentes activantes. Estos materiales fueron preparados con una razón de impregnación de 1,0g/gca, a la temperatura de carbonización de 600°C con un flujo de N2 de 100 cm3/min. Los carbones activados fueron caracterizados mediante FTIR, adsorción de N2 a 77 K y medida de los grupos ácidos superficiales. Se evaluó la capacidad de adsorción de Cr(VI) en soluciones acuosas y en este proceso se analizó también la influencia de la concentración inicial y el pH de la solución. Los resultados cinéticos se ajustaron mejor al modelo de seudo segundo orden y los resultados de las isotermas se correlacionaron mejor con el modelo de Langmuir, indicando que la adsorción se llevó a cabo en centros activos energéticamente homogéneos. Los mejores resultados se obtuvieron con el carbón activado P1/600, con una capacidad de adsorción 75,2 mg/g a pH= 2.

Two types of activated carbons from chips of eucalyptus (Eucalyptus globulus Labill) were prepared by chemical activation using potassium hydroxide (KOH) and phosphoric acid (H3PO4) as activating agents. These materials were prepared with an impregnation ratio of 1,0 g/gca, carbonization temperature of 600°C with a N flow of 100 cm3/min. Activated carbons were characterized by FTIR, N2 adsorption at 77 K and measurement of surface acid groups. We evaluated the adsorption capacity of Cr (VI) in aqueous solutions and in the process we also analyzed the influence of the initial concentration and pH of the solution. The kinetic results were adjusted better to the pseudo second order model and the results of the isotherms were correlated better with the Langmuir model, indicating that the adsorption is carried out in homogeneous energetically active centers. The best results were obtained with activated carbon P1/600 with an adsorption capacity of 75,2 mg /g at pH= 2.

Estudio comparativo de algunas propiedades bioquímicas de venenos de serpientes de diferentes regiones del mundo

Se ha investigado el contenido proteico y algunas actividades enzimáticas de 15 muestras de veneno de serpientes de la familia Viperidae y 4 de la familia Elapidae. El análisis proteico se realizó con los métodos colorimétricos de Lowry y Bradford y además se evaluaron las actividades de 5'nucleotidasa, proteasa, coagulante y amidolítica, así como la acción procoagulante. De la evaluación de estos parámetros se obtuvo valores elevados de proteínas cercanos o iguales al 100 % en los venenos de elápidos tales como en Naja nigricollis y Naja mossambica, así como Crotalus adamanteus, Crotalus atrox y Hemachatus haemachatus (Fam. Viperidae). La actividad 5'nucleotidasa estuvo presente en la mayoría de las muestras analizadas, mientras que, se detectó una elevada actividad procoagulante en el veneno de Dendroaspis angusticeps. La actividad proteolítica fue más elevada en los venenos de la familia Viperidae correspondiendo los de mayor actividad a Crotalus atrox y Calloselasma rhodostoma. En el caso de la actividad amidolítica y de la actividad coagulante los venenos que mostraron una mayor actividad fueron los de Lachesis muta y Bothrops atrox, en tanto que ninguno de los venenos elapídicos mostraron dichas actividad. Esta investigación ha permitido establecer claras diferencias bioquímicas entre todos los venenos estudiados.

The protein content and some enzymatic activities were investigated in 15 samples of venom snake belong to the Viperidae family and 4 to Elapid family. The protein analysis was performed by Lowry and Bradford colorimetric methods and 5'nucleotidase, protease, amidolytic coagulant and procoagulant activities were evaluated. As results, high protein content close to 100% were registered in venom of Naja nigricolis and Naja mossambica (Fam. Elapidae), as well as Crotalus adamanteus, Crotalus atrox and Hemachatus haemachatus (Fam. Viperidae). 5' nucleotidase activity was detected in the majority of venoms, whilest a high procoagulante activity was observed in the venom of Dendroaspis angusticeps. In regards to, proteolytic activity was the most higher in the venoms of Crotalus atrox and Calloselasma rhodostoma. In the case of amidolytic and coagulant activities, the venoms from Lachesis muta and Bothrops atrox registered the high activities, however, any elapids venoms showed these activities. According to this research, some biochemical characteristics in each samples was determinated.

**Análisis proximal, características fisicoquímicas y actividad antimicrobiana del musgo blanco (Sphagnum maguellanicum Brid.) proveniente de Junín, Perú**

En las zonas altoandinas del Perú crece abundantemente el musgo Sphagnum maguellanicum, el cual es cosechado y secado por las comunidades de Junín para ser luego exportado a bajo precio, principalmente como sustrato para el cultivo de orquídeas. El objetivo del presente estudio fue el determinar la composición química proximal, las principales características fisicoquímicas y la actividad antibacteriana del musgo Sphagnum maguellanicum procedente de Junín; así como el de realizar un estudio preliminar de su capacidad de adsorción del ion metálico Cu+2; con miras a identificar su potencial para el desarrollo de productos derivados con mayor valor agregado. Se encontró que el musgo peruano posee un pH ácido (4,5 - 6,0), gran capacidad de absorción de agua (hasta 47 veces su peso seco a las 24 horas), buena adsorción de iones cobre, gran cantidad de fibra y carbohidratos; así como una buena actividad antimicrobiana in vitro contra las bacterias Staphylococcus aureus y Streptococcus faecalis. Estas características hacen de este musgo un posible candidato para el desarrollo de filtros removedores de metales y bacterias.

In the highlands of Peru grows abundantly Sphagnum maguellanicum moss, which is harvested and dried by the communities of Junín, to be exported at a low price, mainly as substrate for the culture of orchids. The objective of the present study was to determine the proximate chemical composition, the main physico-chemical characteristics and the antibacterial activity of Sphagnum maguellanicum from Junín; as well as to carry out a preliminary study of its metallic ion Cu+2 adsorption capacity; with the aim of identifying its potential for the development of derived products with greater added value. We found for the Peruvian moss acid pH values (4,5 - 6,0), great absorptivity of water (up to 47 times its dry weight after 24 hours), good metallic ion adsorption, high content of fiber and carbohydrates; as well as a good antimicrobial activity in vitro against Staphylococcus aureus and Streptococcus faecalis. These characteristics make Peruvian moss a possible candidate for the development of filters for the removal of metals and bacteria.

**Purificación y características de bilineatobina, una proteína coagulante del veneno de la serpiente peruana arborícola Bothrops bilineatus (loro machaco)**

Se ha purificado una enzima coagulante del veneno de las serpiente arborícola Bothrops bilineatus, denominada bilineatobina, mediante dos pasos cromatográficos sobre Sephadex G-100 y CM-Sephadex C-50, respectivamente, utilizando en ambos casos como buffer acetato de amonio 0,05 M pH 6,0. La enzima fue purificada 24,8 veces con un rendimiento de 16%. El peso molecular obtenido por cromatografía de exclusión molecular fue de 40 kDa mientras que por PAGE-SDS se obtuvo 45 kDa. Se trata de una proteína monomérica con al menos un puente disulfuro y debido a su actividad coagulante sobre el plasma humano citratado, fibrinógeno bovino así como el sustrato cromogénico BApNA; se trataría de una enzima similar a trombina. La actividad amidolítica fue estable hasta los 50⁰C y el pH óptimo fue de 7,5. La enzima es inhibida por PMSF, lo que sugiere que se trata de una serinoproteasa y su inhibición por la heparina señala una mayor semejanza funcional con la trombina que con proteínas homólogas de otros venenos ofídicos.

A clotting enzyme was purified from Bothrops bilineatus arboreal snake venom, called bilineatobin, using Sephadex G-100 followed by CM Sephadex C-50, in both two cases with 0,05 M amonium acetate buffer pH 6,0. The enzyme was purified 24,8 fold with 16% of yield. The molecular weight obtained by molecular exclusion chromatographic was 40 kDa while by SDS-PAGE was 45 kDa. It is a monomeric protein with at least one disulfide bond and because its coagulant activity on fibrinogen, citrated human plasma as well as chromogenic substrate BApNA would be a trombin like enzyme. The amidolytic activity was stable until 60⁰C and optimum pH was 7,0. In addition the enzyme is inhibited by PMSF suggesting that is a serine proteinase and its inhibition by heparin indicates greater functional similarity to the protein thrombin counterparts in other ophidian poisons.

Extracción con soluciones neutra y alcalina para el aislamiento de fibra soluble e insoluble a partir de salvado de quinua (Chenopodium quinoa Willd.), kiwicha (Amaranthus caudatus L.) y cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen.)

Se evaluó el contenido de fibra dietaria y sus componentes en 3 variedades de quinua (Chenopodium quinoa Willd), 3 variedades de kiwicha (Amaranthus caudatus L.) y 3 variedades de cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen). Las siguientes variedades de cada grano andino fueron elegidas por su alto contenido de fibra dietaria soluble (FDS): quinua: variedad Salcedo INIA, cañihua: variedad Cupi y kiwicha: variedad Morocho. Estas variedades fueron molidas y tamizadas para obtener salvados ricos en fibra dietaria soluble e insoluble (FDI). Se probó dos métodos para aislar la fibra soluble e insoluble: método neutro y método alcalino. El método neutro consistió en solubilizar en agua las fracciones de FDS presentes en los salvados; posteriormente las fracciones solubles se purificaron por diversos procedimientos fisicoquímicos, luego de los cuales se realizó la operación de liofilización para la obtención de las fracciones ricas en FDS y FDI. Por otro lado, el método alcalino utilizó otro medio como disolvente para realizar el aislamiento de la FDS, como fue el reactivo de hidróxido de sodio al dos por ciento; los residuos de las fracciones de FDS y FDI fueron liofilizados. Una vez aisladas las fracciones ricas en FDI y FDS por los métodos neutro y alcalino, a partir de los salvados concentrados, se evaluaron sus propiedades fisicoquímicas y tecnofuncionales; además, se determinó el rendimiento de ambos métodos de extracción de fibra. Finalmente, con los resultados que se obtuvo en esta investigación, se demostró que el método más adecuado para la extracción de las fracciones de FDI y FDS fue el que utiliza el - procedimiento neutro.

In the present research, characterization of the components of total dietary fiber of 3 varieties of quinoa (Chenopodium quinoa), 3 varieties of kiwicha (Amaranthus caudatus L.) and 3 varieties of cañihua (Chenopodium pallidicaule Aellen), was carried out. For further studies, the following varieties of each andean crop were chosen due to their high content of soluble dietary fiber quinoa: Salcedo INIA variety, kiwicha: Morocho variety and cañihua: Cupi variety. These cereals were processed by milling and sieving to obtain brans which were analyzed for their dietary fiber content and components. These operations allowed concentrating the soluble dietary fiber in the brans. The soluble and insoluble dietary fibers were isolated using two different methods: extraction with neutral solution and extraction with basic solution. The first method consisted in extracting with water the fractions of soluble dietary fiber of the brans. These fractions were purified by physicochemical methods and lyophilized to obtain fractions rich in soluble and insoluble dietary fiber. In the second method basic solution was used to obtain fractions rich in soluble and insoluble dietary fiber. Once the fractions rich in soluble and insoluble dietary fiber were prepared, physicochemical and techno functional properties of these fractions were evaluated. The yield of the two methods of extraction was calculated, as well. The results of this research demonstrated that the most adequate method of extraction of the dietary fiber fractions is the method which uses neutral solvents.