La primera fase del tratamiento sería un pretratamiento para eliminar elementos ajenos al colágeno, para lo cual usaríamos un medio acuático salino, ligeramente ácido y con un añadido de enzimas. Además, la temperatura también es necesario controlarla. Uno de estos elementos sobrantes, o más bien indeseable, es el veneno, especialmente urticante, de la Pelagia, el cual contiene elementos enzimáticos, no enzimáticos y neurotoxinas. En un experimento en el que se observó el efecto de veneno crudo sobre células de la piel y fibroblastos se llegó a la conclusión de que el veneno inducía la formación de poros para el paso de cationes de sodio (Na+), lo cual desequilibraba la homeostasis y provocaba la hinchazón de la célula. En el mismo experimento se observó que la adicción de Na+ extracelular y un aumento progresivo de la temperatura, superior a 40 oC, disminuían el efecto del veneno. Sin embargo, hay que tener cuidado con no desnaturalizar el colágeno. La desnaturalización del colágeno, inicialmente reticular, en medio acuoso comenzaría en torno a los 58 (±10) oC.
Con todo lo anterior, la primera fase de la extracción comenzaría con el ya mencionado pretratamiento. Las medusas, previamente almacenadas en frío, pasarían a una primera cisterna, provista de un termostato para controlar la temperatura interior y unas cuchillas a modo de “batidora”, que permitiese romper el cuerpo de las medusas para facilitar la extracción del colágeno, pero sin llegar a dañar las fibras. Las medusas serían tratadas con una solución acuosa 0,15 M de NaCl y acetona (disolvente orgánico), cuya temperatura iría aumentando progresivamente desde los 20 oC hasta 42 oC (suficiente para que el veneno hierva sin que el colágeno se desnaturalice), para luego volver a los 20 oC. Esta primera fase se realizaría en un periodo de 24 horas. Cuando acabe el pretratamiento, el contenido de la cisterna pasará a la siguiente fase, atravesando un filtro que recoja y permita desechar los restos más gruesos, al tiempo que permita el paso del colágeno a la siguiente cisterna.
En la segunda fase, mientras la primera cisterna se prepara para volver a empezar el proceso, en una segunda cisterna, también provista de termostato, trataríamos el colágeno con una solución acuosa de ácido acético 0,5 M y pepsinas 0,1% p/v para la hidrólisis de las fibras, en un periodo de 2 días a una temperatura constante de 10 oC y continua agitación. Gracias a un filtro, de eliminará el sobrenadante junto con los residuos, y nos quedaremos con una fase líquida de colágeno, que recogeremos en la siguiente cisterna para que la actual pueda volver a ser usado mientras se realiza la tercera fase.
En la tercera fase de la extracción, la fase líquida con el colágeno pasaría a una tercera cisterna donde sufre una precipitación con NaCl. El precipitado después es centrifugado y seguidamente redisuelto en un volumen mínimo de ácido acético 0,5 M. Después se dializa en ácido acético 0,1 M en un periodo de 2 días, recambiando el soluto cada 12 horas.
Finalmente, lavamos el medio con colágeno y obtendremos un gel rico en esta proteína que podrá ser aprovechado posteriormente.
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El colágeno de las medusas: Pelagia noctiluca
Las medusas están formadas principalmente por agua, aproximadamente un 95% en peso fresco, y sólo un 2% correspondería a proteínas. Aproximadamente el 60% de las proteínas que encontramos en una medusa corresponde a colágeno, principalmente de los tipos II, IV y V, por lo que, por cada kilogramo de medusas tratadas, podríamos obtener hasta 12 gramos de colágeno, lo cual no parece gran cosa, pero la gran cantidad de materia prima, sumada a la tremenda proliferación de Pelagia noctiluca en nuestras costas, compensaría ese bajo porcentaje a la hora de extraer colágeno de estos animales, que suponen una plaga desde hace ya un tiempo.
Como se ha expuesto antes, la compatibilidad del colágeno entre especies es una preocupación recurrente a la hora de fabricar cosméticos, implantes y otros productos. El colágeno está presente en todos los animales y está muy conservado, por lo que la compatibilidad entre mamíferos (el colágeno de origen vacuno, por ejemplo) no es realmente un problema. Sin embargo, ¿qué ocurre con el colágeno obtenido de un animal tan alejado en el árbol filogenético de los mamíferos como las medusas? Pues al parecer existe bastante compatibilidad, cosa que se demostraría en un experimento en el que se comparaba colágeno extraído de medusas (Rhizostoma pulmo entre otras, con una distribución global similar a la Pelagia noctiluca, y de baja toxicidad) con colágeno tipo I de origen vacuno, ambos implantados en ratas in vivo.
Las ratas, a las que se les implantó el colágeno vacuno como control (CON), colágeno reticular de medusas (JEL#01) y no reticular (JEL#02) para los grupos experimentales, fueron observadas y examinadas durante y después del experimento. No se encontraron anomalías inespecíficas, como en la postura o la actividad, ni tampoco hubo aumento o descenso extraño del peso. Tampoco se observaron inflamaciones irregulares, necrosis ni fibrosis serias o que durasen mucho tiempo. Algunas ratas, las que tenían implantadas JEL#01, presentaron hinchazones bajo la piel, que se debían a paquetes llenos de sangre, aunque no se encontró rastro de actividad bacteriana, de lo que se dedujo fue causado por una reacción al implante o por restos de etanol en los poros de las matrices de los implantes. Previamente se había observado que los implantes JEL#01 son poco consistentes, y absorbentes, mientras que JEL#02 y el control son más consistentes y secos. Finalmente, se observó que la reabsorción de los implantes de colágeno son bastante eficientes, dejando poca o ninguna marca visible, y sólo unos pocos animales presentaron restos de los implantes, manchas de sangre o quistes.
Como se ha expuesto antes, la compatibilidad del colágeno entre especies es una preocupación recurrente a la hora de fabricar cosméticos, implantes y otros productos. El colágeno está presente en todos los animales y está muy conservado, por lo que la compatibilidad entre mamíferos (el colágeno de origen vacuno, por ejemplo) no es realmente un problema. Sin embargo, ¿qué ocurre con el colágeno obtenido de un animal tan alejado en el árbol filogenético de los mamíferos como las medusas? Pues al parecer existe bastante compatibilidad, cosa que se demostraría en un experimento en el que se comparaba colágeno extraído de medusas (Rhizostoma pulmo entre otras, con una distribución global similar a la Pelagia noctiluca, y de baja toxicidad) con colágeno tipo I de origen vacuno, ambos implantados en ratas in vivo.
Las ratas, a las que se les implantó el colágeno vacuno como control (CON), colágeno reticular de medusas (JEL#01) y no reticular (JEL#02) para los grupos experimentales, fueron observadas y examinadas durante y después del experimento. No se encontraron anomalías inespecíficas, como en la postura o la actividad, ni tampoco hubo aumento o descenso extraño del peso. Tampoco se observaron inflamaciones irregulares, necrosis ni fibrosis serias o que durasen mucho tiempo. Algunas ratas, las que tenían implantadas JEL#01, presentaron hinchazones bajo la piel, que se debían a paquetes llenos de sangre, aunque no se encontró rastro de actividad bacteriana, de lo que se dedujo fue causado por una reacción al implante o por restos de etanol en los poros de las matrices de los implantes. Previamente se había observado que los implantes JEL#01 son poco consistentes, y absorbentes, mientras que JEL#02 y el control son más consistentes y secos. Finalmente, se observó que la reabsorción de los implantes de colágeno son bastante eficientes, dejando poca o ninguna marca visible, y sólo unos pocos animales presentaron restos de los implantes, manchas de sangre o quistes.
¿Qué es el colágeno?
El colágeno es la proteína más abundante en los animales. Lo podemos encontrar principalmente en tejidos conjuntivos, como la dermis, el cartílago o los tendones, pero también en músculos, membranas e incluso los huesos y, básicamente, todos los órganos del cuerpo en mayor o menor cantidad. El colágeno debe su importancia a su papel principalmente estructural (también cumple otras funciones), pues forma parte de la matriz extracelular. Se conocen hasta 29 tipos de colágeno distintos.
El colágeno está formado por tres cadenas polipeptídicas con forma de hélice llamadas cadenas α, de aproximadamente 1000 aminoácidos cada una, dispuestas helicoidalmente, y que forman una proteína de en torno a 280 nm y 360 KDa, reforzada gracias a puentes de hidrógeno. Esta proteína se llama procolágeno, la cual posee unas regiones glomerulares en los extremos. Estas regiones glomerulares permiten a los procolágenos unirse en fibras mayores llamadas tropocolágeno, estabilizadas por interacciones electrostáticas e hidrofóbicas.
Indagando más en las cadenas α, éstas están formadas por varias repeticiones de tres aminoácidos que empiezan por una glicina (Gly – X – Y), siendo el segundo aminoácido una prolina y el tercero, una hidroxiprolina, normalmente, aunque también hay bastante alanina.
El colágeno está formado por tres cadenas polipeptídicas con forma de hélice llamadas cadenas α, de aproximadamente 1000 aminoácidos cada una, dispuestas helicoidalmente, y que forman una proteína de en torno a 280 nm y 360 KDa, reforzada gracias a puentes de hidrógeno. Esta proteína se llama procolágeno, la cual posee unas regiones glomerulares en los extremos. Estas regiones glomerulares permiten a los procolágenos unirse en fibras mayores llamadas tropocolágeno, estabilizadas por interacciones electrostáticas e hidrofóbicas.
Indagando más en las cadenas α, éstas están formadas por varias repeticiones de tres aminoácidos que empiezan por una glicina (Gly – X – Y), siendo el segundo aminoácido una prolina y el tercero, una hidroxiprolina, normalmente, aunque también hay bastante alanina.
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