Caracterización cinética de un preparado semipurificado de bromelina para uso antitumoral / Kinetic characterization of a semipurified preparation from bromelain for antitumor use

INTRODUCCIÓN: la mayor parte de la producción mundial de enzimas está destinada a la obtención de proteasas. Las aplicaciones de estas biomoléculas con fines terapéuticos son muy variadas. Algunas se conocen como remedios naturales y otras son fármacos modificadores de la respuesta biológica. Las plantas de piña contienen varias cisteíno-proteasas, el componente mayoritario aislado del tallo es la bromelina de tallo (EC 3.4.22.32). En el campo de la salud se le atribuyen varias acciones entre las que se destaca la de inducir la diferenciación de células tumorales y atenuar el crecimiento del tumor. OBJETIVOS: caracterizar cinéticamente un preparado semipurificado de bromelina obtenida por un procedimiento desarrollado en Cuba para ser evaluado en el campo de la salud. MÉTODOS: el extracto crudo de bromelina, obtenido a partir de tallos de plantas adultas de Ananas comosus (L.) Merr cv Española roja (piña) se purificó por cromatografía de intercambio iónico en carboximetilcelulosa-52 en un sistema semibach. RESULTADOS: la caracterización cinética del extracto purificado permitió comprobar la existencia de un preparado activo y estable con una actividad específica de 0,94 U/mg de proteínas (2,34 veces superior a la del extracto crudo original), con una fracción proteica mayoritaria de masa molar 24 500 Da y un punto isoeléctrico, localizado en la zona de pH básico (9,55). Tiene pH óptimo 6,8 al utilizar hemoglobina 2 por ciento como sustrato a 37 ºC y una estabilidad en función del pH y de la temperatura aceptable. Si se conserva liofilizado a - 20 ºC mantiene 80 por ciento de la actividad durante 1 año. CONCLUSIONES: la cromatografía de intercambio iónico en carboximetilcelulosa-52 posibilitó la obtención de un preparado semipurificado de bromelina, con una actividad específica superior a la del extracto original que puede ser utilizado en la medicina como antitumoral

INTRODUCTION: most of the world production of enzymes is devoted to proteases obtaining. Applications of these biomolecules for therapeutical objectives are very varied. Some are known as natural remedies and other are drugs modifying the biological response. Pineapple plants contain some cysteine-proteases, the majority component isolated from stem is the stem Bromelain (EC 3.4.22.32). In the health field it has attributed some actions including the differentiation induction of tumor cells and attenuation of tumor growth. OBJECTIVES: to characterize kinetically a semipurified preparation from Bromelain obtained by a procedure developed in Cuba to be assessed in the health field. METHODS: the crude extract from Bromelain obtained from the adult plant stems of Ananas comosus (L.) Merr Cv Spanish red (pineapple) was purified by ion-exchange chromatography in carboxylmethylcelulose-52 in semibatch system. RESULTS: kinetic characterization of purified extract allowed us to verify the existence of a stable and active preparation with a specific activity of 0,94 U/mg of proteins (2,34 times superior to that of original crude extract) with a protein fraction in the main of molar mass 24 500 Da and a isoelectric point, located in the basic pH zone (9,55). It has a 6,8optimal pH using the 2 percent hemoglobin as substrate at 37ºC and stability depending on pH and on acceptable temperature. If it is preserved lyophilized at 20 ºC it maintains the 80 percent of activity for a year. CONCLUSIONS: the ion-exchange chromatography in carboxyl methylcellulose-52 allowed the achievement of semipurified preparation from Bromelain with a specific activity higher to that of original extract that may to be used in medicine as antitumor agent

Actividad proteolítica de extractos enzimáticos obtenidos de plantas de la familia Bromeliaceae / Proteolytic activity of enzymatic extracts from plants of the Bromeliaceae family

Las enzimas proteolíticas aisladas de plantas de la familia Bromeliaceae se utilizan ampliamente en la industria médica, biotecnológica y alimenticia. Los estudios realizados en los últimos años sobre la actividad contra metástasis y tumores de las cisteíno-proteasas hacen que se incremente el interés por explorar nuevas fuentes naturales de obtención de fitoproteasas. En el presente trabajo se evaluó la actividad proteolítica de extractos enzimáticos obtenidos a partir de diferentes órganos de plantas de la familia Bromeliaceae. Se colectaron y clasificaron cinco grupos. Las plantas que se colectaron pertenecen a 3 géneros de la mencionada familia: 3 grupos son del género Tillandsia, 1 es del género Guzmania y otro del género Hohenbergia. Los mayores índices de actividad específica (3,3 U/mg de proteínas) se obtuvieron en los preparados obtenidos a partir de diferentes órganos de Hohenbergia penduliflora Mez, de cuyos extractos obtenidos se evaluó la influencia del pH de extracción y la actividad específica fue superior al realizarla a pH 3 a partir de sus tallos.

The proteolytic enzymes isolated from the Bromeliaceae family are widely used in the medical, biotechnological, and food industries. The studies conducted in recent years on the activity against metastasis and cysteine-proteases, increase the interest in screening new natural sources of obtention of phytoproteases. In the present paper, the authors assessed the proteolytic activity of enzymatic extracts obtained from different organs of the Bromeliaceae family plants. Five groups were collected and classified. Plants obtained belong to three genuses of the above mentioned family: 3 groups are of genus Tillandsia , one of genus Guzmania , and the other of genus Hohenbergia . The highest rates of specific activity (3.3 U/mg of proteins) were attained in preparations obtained from different organs of Hohenbergia penduliflora Mez. from whose extracts the influence of extraction pH was assessed. The specific activity was greater on carrying it out at pH3, starting from their stalks.