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Tese em Português | VETTESES | ID: vtt-206490

Resumo

Micro-organismos extremófilos oferecem uma excelente oportunidade no campo da enzimologia e bioprocessos por sua competência em produzir extremozimas. Prioritárias para biotecnologia, essas proteínas costumam apresentar peculiaridades que se acertam com as circunstâncias desfavoráveis encontradas nos processos industriais. A maquinaria adaptada destes organismos pode produzir inúmeros biocatalisadores, incluindo proteases. São enzimas que clivam ligações peptídicas das proteínas, gerando peptídeos e aminoácidos, com aplicações em diversos segmentos industriais. Caseínas são importantes proteínas do leite, sobretudo, por serem precursoras de peptídeos bioativos. Esses peptídeos são aliados na promoção de saúde como modulares de efeitos fisiológicos benéficos ao organismo. Objetivou-se produzir altas concentrações de protease extracelular mediada por inferências estatísticas através de fungos psicrófilos, purificar a enzima e aplicar na hidrólise de caseínas bovina e caprina, para prospectar peptídeos bioativos nos hidrolisados. Os fungos psicrófilos Acremonium sp. L1-4B e Geomyces pannorum S2B, isolados do continente Antártico foram empregados em distintos processos fermentativos utilizando planejamentos experimentais analisados pelo software Statistica 8.0. A protease de Acremonium sp. L1-4B foi empregada na hidrólise das caseínas bovina e caprina, os hidrolisados avaliados em função das atividades antioxidante, antimicrobiana e anti-hipertensiva. Posteriormente, a técnica de espectrometria de massas foi realizada a fim de identificar as sequências suscitadas. A protease de G. pannorum S2B foi aplicada na hidrólise do caseinato bovino, avaliada a influência da temperatura no grau de hidrólise e na formação de peptídeos antioxidantes. Ambas as proteases produzidas no estudo exibiram aptidão na clivagem das caseínas, e todos os hidrolisados apresentaram resultados promissores nos testes antioxidantes. No entanto, hidrolisados obtidos com ação da protease de Acremonium sp. L1-4B apresentaram também atividade antimicrobiana e anti-hipertensiva. No hidrolisado caprino as análises MS/MS identificaram 31 sequências peptídicas, no bovino 23 e alguns destes peptídeos apresentaram atividade biológica. A proteólise proposta é eficiente na produção de hidrolisados derivados das caseínas bovina e caprina com atividades biológicas comprovadas, quando avaliada sua segurança poderão ser incorporados a alimentos funcionais para prevenir doenças, na conservação de alimentos ou até mesmo no desenvolvimento de fármacos.

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Extremophilic microorganisms offers an excellent opportunity in the field of enzymology and bioprocesses for their capability in producing extremozymes. Priority for biotechnology, these proteins usually present peculiarities that fit the unfavorable circumstances found in the industrial processes. Its tailored machinery can produce numerous biocatalysts, including proteases. Are enzymes that cleave peptide bonds of proteins, generating peptides and amino acids, with applications aimed at several industrial segments. Caseins are important milk proteins, especially because they are precursors of bioactive peptides. These peptides are allies in promoting health as modulating beneficial physiological effects to the body. The objective of this study was to produce high concentrations of extracellular protease mediated by statistical inferences through psychrophilic fungi, to purify the enzyme and afterwards apply in the hydrolysis of bovine and caprine caseins, in order to extract from the hydrolysates prospective bioactive peptides. The psychrophilic fungi Acremonium sp. L1-4B and Geomyces pannorum S2B, isolated from the Antarctic continent were used in different fermentation processes using experimental design analyzed by Statistica 8.0 software. The protease of Acremonium sp. L1-4B was used in the hydrolysis of the bovine and caprine caseins, the hydrolysates were evaluated as a function of the antioxidant, antimicrobial and antihypertensive activities. Hereafter, the mass spectrometry technique was performed to identify the sequences raised. The protease from G. pannorum S2B was applied in the hydrolysis of bovine caseinate, the influence of temperature on the degree of hydrolysis and formation of antioxidant peptides was evaluated. Both proteases produced in the study showed ability in cleavage of the caseins, and all hydrolysates showed promising results in the antioxidant tests. However, hydrolysates obtained through the protease of Acremonium sp. L1-4B also displayed antimicrobial activity and antihypertensive. In the goat and bovine hydrolysate the MS/MS analyzes identify respectively 31 and 23 peptides, some with biological activity. The proposed proteolysis is efficient in the production of hydrolysates derived from bovine and caprine caseins with proven biological activities, when evaluated their safety can be incorporated into functional foods to prevent disease, food preservation or even drug development.

Biblioteca responsável: BR68.1