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Tipo: Dissertação
Título: Uso de uma protease bacteriana na obtenção de hidrolisados antioxidantes a partir de subprodutos de origem animal
Autor(es): Hoffmann, Rubia Godoy
Primeiro Orientador: Daroit, Daniel Joner
Primeiro membro da banca: Volcão, Lisiane Martins
Segundo membro da banca: Zamin, Lauren Lúcia
Resumo: A hidrólise enzimática de proteínas recebe contínua atenção devido à possibilidade de liberação de peptídeos bioativos com potencial relevância à saúde humana e à tecnologia de alimentos. A capacidade antioxidante está entre as bioatividades descritas para hidrolisados proteicos. Crescente interesse reside tanto no uso de subprodutos e resíduos agroindustriais como substratos para a obtenção de hidrolisados antioxidantes, quanto na aplicação de proteases microbianas não-comerciais nos processos hidrolíticos. Este trabalho buscou avaliar a capacidade da protease bruta de Bacillus sp. CL18 como biocatalisador para a produção de hidrolisados proteicos antioxidantes a partir de subprodutos oriundos do setor alimentar, mais especificamente do processamento de carnes. A protease bacteriana foi capaz de hidrolisar os 12 subprodutos investigados (derivados de suínos, bovinos, frangos e peixes), como detectado pelo incremento no conteúdo de proteínas solúveis após 4 h de atuação da protease bruta. Os hidrolisados (4 h) exibiram capacidade antioxidante superior aos subprodutos não hidrolisados, demonstrada por meio da eliminação de radicais livres, quelação de Fe2+ e redução de Fe3+. Dentre os substratos analisados, o pulmão bovino foi selecionado para avaliação do efeito do tempo de hidrólise (0-8 h) e da relação enzima/substrato (E/S; 384, 860 e 1.400 U/g) sobre o potencial antioxidante dos hidrolisados. A maior relação E/S acelerou o incremento das atividades antioxidantes, embora não tenha resultado em potenciais bioativos superiores àqueles detectados com o uso da relação E/S intermediária. Indica-se para a obtenção de atividades antioxidantes ótimas, as hidrólises possam ser realizadas por 6 h, aplicando uma relação E/S de 860 U/g. Os hidrolisados apresentaram teor de proteínas solúveis (3,13 mg/mL), capacidade de eliminar radicais 2,2-difenil-1-picrilhidrazil (DPPH) (10,2%) e 2,2’-azinobis-(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico) (ABTS) (68,1%), quelação de Fe2+ (70,8%) e poder redutor [0,119 unidades de absorbância a 700 nm (Abs700)], que foram 3,6, 2,2, 4,3, 1,5 e 6,6 vezes maiores, respectivamente, do que o substrato não hidrolisado. Em conclusão, indica-se que os subprodutos avaliados são fontes potenciais de peptídeos bioativos, que podem ser liberados por processos enzimáticos, bem como a capacidade da protease de Bacillus sp. CL18 para esta finalidade. Tal estratégia apresenta-se promissora para a valorização de subprodutos de origem animal gerados em grande quantidade por atividades agroindustriais.
Abstract/Resumen: Enzymatic hydrolysis of proteins receives continuous attention due to the possibility of releasing bioactive peptides with potential relevance to human health and food technology. Antioxidant capacity is among the bioactivities described for protein hydrolysates. Growing interest resides both in the use of agro-industrial by-products and wastes as substrates for obtaining antioxidant hydrolysates, and in the application of non-commercial microbial proteases in hydrolytic processes. This work aimed to evaluate the capacity of a crude protease from Bacillus sp. CL18 as a biocatalyst for the production of antioxidant protein hydrolysates from by-products of the food sector, more specifically meat processing. The bacterial protease was capable of hydrolyzing the 12 investigated by-products (from porcine, bovine, chicken and fish sources), as detected by the increase in soluble protein content after 4 h of crude protease activity. Hydrolysates (4 h) exhibited higher antioxidant capacity than non-hydrolyzed by-products, as demonstrated by free radical scavenging, Fe2+ chelation, and Fe3+ reduction abilities. Among the substrates analyzed, bovine lung was selected to evaluate the effect of hydrolysis time (0-8 h) and enzyme/substrate ratio (E/S; 384, 860 and 1,400 U/g) on the antioxidant potential of the hydrolysates. The higher E/S ratio accelerated the increase of antioxidant activities, although it did not result in bioactive potentials higher than those detected using the intermediate E/S ratio. It is indicated to obtain optimal antioxidant activities, the hydrolysis could be carried out for 6 h, applying an E/S ratio of 860 U/g. Hydrolysates showed soluble protein content (3.13 mg/mL), the ability to eliminate 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) (10.2%) and 2,2'-azinobis-(3-ethylbenzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) (68.1%), Fe2+ chelation (70.8%) and reducing power [0.119 absorbance units at 700 nm (Abs700)], which were 3.6, 2.2, 4.3, 1.5 and 6.6 fold higher, respectively, than unhydrolyzed substrate. In summary, it is indicated that the evaluated by-products are potential sources of bioactive peptides, that can be released through enzymatic processes, as well as the ability of the Bacillus sp. CL18 protease for this purpose. This strategy is promising for the valorization of animal by-products generated in large amounts by agro-industrial activities.
Palavras-chave: Enzimas
Reações orgânicas
Hidrólise
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal da Fronteira Sul
Sigla da Instituição: UFFS
Faculdade, Instituto ou Departamento: Campus Cerro Largo
Nome do Programa de Pós Graduação : Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Tecnologias Sustentáveis
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
URI: https://rd.uffs.edu.br/handle/prefix/7453
Data do documento: 2023
Nível: Mestrado
Aparece nas coleções:Programa de Pós-Graduação em Ambiente e Tecnologias Sustentáveis

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