Descripción general de los sustratos cromogénicos

Especificaciones enzima-sustrato

Las enzimas son proteínas que catalizan la mayoría de las reacciones químicas que ocurren en el cuerpo, permitiendo que estas reacciones ocurran a pH y temperatura corporal neutros. Las enzimas no se modifican ni consumen durante las reacciones, lo que permite su reutilización en procesos bioquímicos y su detección y estudio en el campo de la Microbiología Clínica y la Biotecnología.

El compuesto químico sobre el cual la enzima ejerce su actividad catalítica se llama sustrato. Cada enzima específica se une a su correspondiente sustrato y lo modifica, favoreciendo su transición de un estado reactivo a un estado de producto. Esta interacción sustrato-enzima es fundamental para una gran cantidad de funciones biológicas y procesos metabólicos. Las enzimas suelen recibir nombres según las moléculas con las que interactúan (sustratos) y sus nombres suelen terminar con el sufijo «-ase».

 

¿Qué son los sustratos cromogénicos?

Los sustratos cromogénicos son moléculas solubles incoloras que constan de un cromóforo (un grupo químico que libera color tras la escisión enzimática) y un sustrato enzimático específico. Se producen sintéticamente y están diseñados para poseer una selectividad similar a la del sustrato natural de la enzima.

Estos compuestos son útiles para la detección enzimática, ya que los sustratos cromogénicos se unen específicamente a la enzima objetivo. Esta reacción permite que la enzima catalice la separación del grupo cromóforo, dando como resultado un producto insoluble con un color distintivo -liberando el cromóforo- que confirma la existencia y actividad de la enzima en estudio. Este cambio de color se puede seguir espectrofotométricamente y es proporcional a la actividad proteolítica de la enzima.

Los sustratos cromogénicos facilitan la identificación cuantitativa y cualitativa de enzimas y proteínas en experimentos de laboratorio, gracias a su cambio de color visible. Esta transición cromática, cuya intensidad se puede cuantificar, permite la medición precisa de la diana enzimática o proteica en ensayos cromogénicos. Su uso es común en técnicas como Western blot, ELISA, inmunohistoquímica, ensayos enzimáticos y detección microbiana en medios de cultivo.

Las enzimas más comunes en los ensayos cromogénicos son la fosfatasa alcalina (AP), la β-galactosidasa y la peroxidasa de rábano picante (HRP).

Desde DC Fine Chemical, como proveedor internacional dedicado a proporcionar productos químicos finos de alta calidad para la producción que satisfacen las necesidades de nuestros clientes, te presentamos una nueva gama de productos cromogénicos:

  • Sustrato lapislázuli (Azul intenso)
  • Sustratos X (Azul verde)
  • Sustrato magenta (Magenta a lila)
  • Substrates salmón (Rosa)

 

Clasification DCFC Code Substrates Synonims CAS Enzyme
 Sustrato lapislázuli 

((Azul intenso)

125290 5-Bromo-3-indolil fosfato sal sódica Blue-phos 16036-59-2 Alkaline phosphatase
Substratos X 

(Azul Verde)

 

125030 5-Bromo-4-cloro-3-indolil-β-D-celobiosido X-Cellobioside 177966-52-8 β-Cellobiosidase
125000 5-Bromo-4-cloro-3-indolil caprilato X-Caprylate 129541-42-0 Esterase
125220 5-Bromo-4-cloro-3-indolil-α-D-galactopiranosido X-α-Gal, X-α-D-Galactoside 107021-38-5 α-Galactosidase
124980 5-Bromo-4-cloro-3-indolil-α-D-galactopiranosido X-α-Glucoside 108789-36-2 α-Glucosidase
124960 5-Bromo-4-cloro-3-indolil-N-acetyl-β-D-glucosaminida X-N-Acetyl-β-D-glucosaminide; X-Glucosaminide 4264-82-8 N-Acetyl-β-D-glucosaminidase
Substratos Magenta  (Magenta a Lilaa)

 

125020 5-Bromo-6-cloro-3-indolil-β-D-glucopiranosido Magenta-glucoside 93863-89-9  β-Glucosidase
125010 5-Bromo-6-cloro-3-indolil-α-D-glucopiranosido Magenta-α-D-glucoside 878495-64-8 α-Glucosidase
124990 Sal sódica de 5-Bromo-6-cloro-3-indolil fosfato Magenta-phos 404366-59-2 Alkaline phosphatase
124970 5-Bromo-6-cloro-3-indolil-β-D-galactopiranosido Magenta-gal 93863-88-8 β-Galactosidase
125240 5-Bromo-6-cloro-3-indolil-β-D-glucuronido, Sal de ciclohexilamonio Magenta-GlcA CHA salt, Magenta-gluc CHA salt 144110-43-0 β-Glucuronidase
Substratos Salmón

(Rosa)

 

125260 6-Cloro-3-indolil-α-D-galactopiranosido Salmon-α-gal 198402-61-8 α-Galactosidase
103380 6-Cloro-3-indolil-β-D-galactopiranosido Salmon-gal 138182-21-5 β-Galactosidase
125250 6-Cloro-3-indolyi-β-D-glucopiranosido Salmon-glucoside 159954-28-6 β-Glucosidase
125230 6-Cloro-3-indolil-β-D-glucuronido, sal de ciclohexilamonios Salmon-glcA CHA salt, Salmon-gluc CHA salt 138182-20-4 β-Glucuronidase
Otros Sustratos cromogénicos

(Morado negruzco)

125210 5-Bromo-4-cloro-3-indolil fosfato sal sódica X-Phosphate disodium salt, BCIP 102185-33-1 Alkaline phosphatase, often in conjunction with NBT
125270 Nitro blue tetrazolium NBT, Nitro BT 298-83-9 Alkaline phosphatase

 

Uso de sustratos BCIP-NBT

Los sustratos bromo-4-cloro-3-indolil fosfato disódico (BCIP) y cloruro de nitro azul de tetrazolio (NBT) se usan comúnmente juntos como una combinación de sustratos cromogénicos. En experimentos que utilizan BCIP-NBT, la enzima correspondiente unida al anticuerpo sonda es la fosfatasa alcalina (AP). BCIP-NBT se puede utilizar en técnicas de transferencia Western, inmunohistoquímica (IHC) y se puede agregar a medios microbiológicos sólidos para detectar la actividad AP en cultivos microbianos.

El producto formado es de color púrpura oscuro que puede ser fácilmente visible.

Figura 1: Reacción cromogénica utilizando BCIP-NBT como sustrato.

¿Cuáles son sus aplicaciones?

Los sustratos cromogénicos tienen una amplia gama de aplicaciones, principalmente en:

  • Microbiología. Se utilizan en medios de cultivo, laboratorios clínicos para pruebas de diagnóstico e identificación de microorganismos y en la industria alimentaria.
  • Biotecnología. Los sustratos cromogénicos son vitales en la detección colorimétrica. Son fáciles de usar y adecuados para una variedad de inmunotécnicas, desde inmunohistoquímica hasta Western blot y ELISA.

 

Figura 2: Medios de cultivo con sustratos cromogénicos de CHROMagar™ para la detección de enterobacterias resistentes a carbapenems (CRE).

 

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Referencias:

  • Manafi, M. (29 November 1995). Fluorogenic and chromogenic enzyme substrates in culture media and identification tests. Hygiene Institute,University of Vienna.
  • Druggan, P., & Iversen, C. (2014). Chromogenic Agars. In University of Dundee. Elsevier Ltd.
  • Perry, J. D., & Freydière, A. M. The application of chromogenic media in clinical microbiology. Journal of Applied Microbiology.
  • Jackson ImmunoResearch Laboratories,INC. Chromogenic Detection for Western Blot, IHC, and ELISA.

 

Artículo escrito por Sherry Cacay, Marketing Manager de DC Fine Chemicals

 

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