Efecto de iones y temperatura en la solubilidad de proteínas

Cuando la concentración de iones sube de 1M, la solubilidad de las proteínas decrece y pueden llegar a precipitar. Esto ocurre porque la red de la estructura proteica actúa como una membrana semipermeable y, como la concentración externa es mayor que la que tiene la proteína en su interior, por diferencia osmótica sale agua y sales del interior de la proteína y se insolubiliza. Fenómeno conocido como salting-out o desalado.

Existe una competencia entre los iones de las sales y la proteína por el agua disponible y, como hay exceso de iones, estos ligan con mayor fuerza al agua y disminuyen la solvatación de la molécula de proteína y aumentan la interacción proteína-proteína, y la solubilidad de esta disminuye.

El efecto de los iones depende de su tamaño y capacidad de ordenamiento de las moléculas de agua. Según Hofmeister el orden es:

SO₄⁼ < F^- < CH₃COO^- < NH₄⁺ < Cl^- < Br^- < NO₃^- < I^- < ClO₄^- < SCN^-, < NH₄⁺ < K⁺ < Na⁺ < Li⁺ < Mg⁺² < Ca⁺²

Los iones del final de la serie favorecen el salting-in o disolución por permitir que la proteína se expanda. La temperatura es otro factor importante en la solubilidad, esta aumenta entre 0 y 40 °C, pero más arriba de este valor la energía mayor que entrega el medio hace que se rompan los enlaces que estabilizan las estructuras secundarias y terciarias provocando la desnaturalización proteica que disminuye la solubilidad de la proteína.

Clasificación de Proteínas Según su Solubilidad

Existe una clasificación según solubilidad de proteínas establecida en 1907 por un químico que se conoce como clasificación de Osborne:

• Albúminas: proteínas solubles en agua a pH 6,6. Ejemplo: seroalbúminas, ovoalbúmina, alfa-lactoalbúmina.
• Globulinas: proteínas solubles en soluciones salinas diluidas a pH 7. Ejemplo: beta-lactoglobulina.
• Prolaminas: proteínas solubles en etanol al 70%. Ejemplo: zeína, gliadinas.
• Glutelinas: insolubles en los solventes de grupos anteriores pero solubles en soluciones ácidas fuertes (pH 2) y en soluciones fuertes de álcalis (pH 12). Ejemplos: gluteninas de trigo y cereales en general.