Orientadores: Aline Carvalho da Costa, Rubens Maciel Filho, Francisco Maugeri Filho / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química / Made available in DSpace on 2018-08-19T22:59:39Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Andrade_RafaelRamosde_D.pdf: 13239438 bytes, checksum: 3878b0150588cf72948be14b3f7dec47 (MD5) Previous issue date: 2012 / Resumo: O objetivo deste trabalho é modelar um processo de produção de etanol a partir da fermentação de hidrolisado enzimático de bagaço concentrado com melaço de cana-de-açúcar. Para este propósito, foram realizadas 23 fermentações em batelada com e sem reciclo de células em várias temperaturas: 30, 32, 34, 36 e 38 °C. O reciclo visa avaliar a influência da exposição da levedura S. cerevisiae ao hidrolisado contendo inibidores (especialmente ácido acético) por longos períodos de tempo, e com altas concentrações celulares. Para cada temperatura a primeira fermentação foi realizada com inóculo fresco e realizaram-se no mínimo 4 reciclos. Inicialmente avaliou-se um modelo desenvolvido em trabalho anterior (ANDRADE, 2007) para fermentação de melaço de cana. Este modelo não foi capaz de descrever novas fermentações na presença de alterações da matéria-prima, nem mesmo quando o substrato era melaço de uma safra diferente. Devido ao grande número de parâmetros (11) no modelo, desenvolveu-se uma metodologia de re-estimação, na qual os parâmetros mais sensíveis eram reajustados, e os menos sensíveis mantidos fixos, tornando a re-estimação mais simples. Para isso fez-se uma análise de sensibilidade paramétrica através de planejamentos de Plackett-Burman usando o software STATISTICA, variando os parâmetros cinéticos e calculando seus efeitos nos perfis de concentração de células, substrato e etanol. Os parâmetros mais relevantes nos perfis foram ?máx, Pmáx, Yx e Yp/x, os quais foram escolhidos para serem reajustados quando se alterava o substrato. Com o reajuste desses 4 parâmetros, foi possível descrever os dados experimentais da fermentação de melaço de nova safra com precisão. O mesmo algoritmo de re-estimação foi utilizado para ajuste dos parâmetros do modelo de fermentações de caldo hidrolisado concentrado com melaço. Além dos 4 parâmetros definidos como mais importantes (?máx, Pmáx, Yx ,Yp/x), re-estimou-se também o parâmetro Xmáx, já que no desenvolvimento do modelo original não foi considerado reciclo de células, havendo baixa concentração de biomassa. Acrescentou-se, ainda, ao modelo original, um termo para levar em conta a inibição por ácido acético, logo estimaram-se também os parâmetros relacionados. Após re-estimação dos parâmetros usando um algoritmo de otimização quasi-Newton desenvolvido em COMPAQ VISUAL FORTRAN, realizou-se nova análise de sensibilidade para verificar se os parâmetros mais sensíveis continuavam sendo os mesmos. Neste caso, o ?máx deixou de ser xviii relevante se a análise fosse feita no tempo final de fermentação, porém realizando análise de sensibilidade em diferentes tempos, mostra-se que ?máx tem efeito nos perfis do modelo no início da fermentação. Foi possível desenvolver um modelo preciso que descreveu as fermentações em batelada com e sem reciclo de células em função da temperatura mantendo 11 dos 13 parâmetros (ajustados a partir de dados de fermentação de hidrolisado concentrado com melaço) fixos. Apenas os parâmetros Yx e Yp/x tiveram valores diferentes para as fermentações com reciclo / Abstract: The objective of this paper is to model a process of ethanol production from sugarcane bagasse hydrolysate concentrated with molasses. For this purpose, experimental data were obtained from 23 batch fermentations with and without cells recycle in different temperatures: 30, 32, 34, 36 e 38 °C. The recycle aims to evaluate the influence of exposing the yeast S. cerevisiae to the hydrolysate inhibitors (specifically acetic acid) for long time periods, and under high cell concentrations. For each temperature the first fermentation was performed with fresh inoculum and at least 4 recycles were carried out. Initially a model developed in a previous work (ANDRADE, 2007) for sugarcane molasses fermentation was evaluated. This model was not able to describe new fermentations in the presence of changes of raw material, not even when the substrate was molasses from a different harvest. Due to the large number of parameters (11) in the model, a re-estimation methodology was proposed, in which the most sensitive parameters were adjusted and the less sensitive were kept fixed, making the re-estimation easier. A parametric sensitivity analysis through Plackett-Burman designs was performed, using the software STATISTICA, by varying the kinetic parameters and calculating their influence on the profiles of cell, substrate and ethanol concentrations. The most relevant parameters in the profiles were ?max, Pmax, Yx and Yp/x, which were chosen to be re-estimated when there was change in the substrate. With the re-estimation of these four parameters, it was possible to describe the experimental data from fermentation of molasses from a new harvest accurately. The same re-estimation algorithm was used to adjust the parameters of the fermentation of hydrolysate concentrated with sugarcane molasses. In addition to the 4 parameters defined as most important (?max, Pmax, Yx, Yp/x), Xmax was also re-estimated, since the development of the original model did not consider recycling of cells, which resulted in a low biomass concentration. A term to account for the inhibition by acetic acid was added to the original model, so the related parameters were also estimated. After the parameters re-estimation using a quasi-Newton optimization algorithm developed in COMPAQ VISUAL FORTRAN, a new sensitivity analysis was carried out to verify if the most sensitive parameters remained the same. In this case, ?max had no influence if xx the analysis was performed at the end of the fermentation, but by performing the sensitivity analysis at different times, ?max was shown to influence the model profiles at the beginning of fermentation. It was possible to develop an accurate model that described the batch fermentations with and without cells recycle as a function of temperature keeping 11 of the 13 parameters (adjusted from data of fermentation of hydrolyzate concentrated with molasses) fixed. Only the parameters Yx and Yp/x had different values for the fermentation with recycle / Doutorado / Desenvolvimento de Processos Químicos / Doutor em Engenharia Química

Orientador: Rubens Monti / Banca: Ariela Veloso de Paula / Banca: Fernando Masarin / Banca: Jonas Contiero / Banca: Hamilton Cabral / Resumo: O atual trabalho teve como objetivo realizar a hidrólise das proteínas do soro do queijo bovino (SQB) utilizando a alcalase® imobilizada em pó de sabugo de milho, para obtenção, purificação parcial e avaliação das propriedades biológicas de peptídeos bioativos. O sabugo de milho (SM) é o principal resíduo formado da indústria de processamento de milho. Alcalase® foi usada para a imobilização em SM e agarose. O desempenho dos dois derivados foi estudado em relação aos parâmetros cinéticos de imobilização. A hidrólise das proteínas do SQB em sistema descontínuo foi realizada em reator de batelada (pH 9,0; 50ºC/48h) usando a alcalase® livre (AL) e derivados alcalase®-glioxil-agarose (AGA); alcalase®-glioxil-SM (AGSM) para fins de comparação. O grau de hidrólise (GH) para AL, AGA e AGSM foi de 59,63, 43,88 e 26,59% respectivamente. O derivado estável AGSM apresentou capacidade de cinco ciclos de reuso de 24 h consecutivos mantendo atividade maior que 70% e exibiu estabilidade térmica (65ºC/pH 7,0) 62 vezes maior do que a AL, retendo 12% de sua atividade inicial após 48 horas, enquanto que a AL e AGA foram totalmente inativados. Os hidrolisados proteicos do soro (HPS) obtidos com AGSM foram fracionados por RP-HPLC em três frações (F1, F2 e F3) de acordo com a hidrofilicidade dos peptídeos (F1: hidrofílicos, F2: hidrofilicidade intermediária e F3: hidrofóbicos). As frações foram analisadas por MALDI-TOF que identificou peptídeos de massa molecular (<1500 m/z). HPS obtido por AGSM a... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: The objective of the present work was to hydrolyze bovine cheese whey proteins (BCW) using the alcalase® immobilized on corn cob powder (CCP), to obtain partial purification and evaluation of the biological properties of bioactive peptides. Corn cob (CC) is the main residue formed in the maize processing industry. Alcalase® was used for the immobilization on CCP and on agarose. The performance of the two derivatives enzymatic was studied in relation to the kinetic properties of immobilization. The free alcalase® (FA) and the derivatives: alcalase®-glyoxyl-agarose (AGA); alcalase®-glyoxyl-corn-cob-powder (AGCCP) were used for the hydrolysis of bovine cheese whey proteins in a batch reactor (pH 9.0, 50oC/48h). The degree of hydrolysis (DH) for FA, AGA and AGCCP was of 59.63, 43.88 and 26.59% respectively. However, AGCCP derivative was very stable and presented reuse capacity of five consecutive 24-hour cycles maintaining its activity greater than 70%. In addition, AGCCP exhibited thermal stability (65ºC, pH 7.0) 62 times greater than FA, retaining 12% of its initial activity after 48 hours, while FA and AGA were totally inactive. The whey protein hydrolysates (WPH) obtained with AGCPP were fractionated by reverse-phase HPLC according to the hydrophilicity of the peptides (F1: hydrophilic, F2: intermediate hydrophilicity and F3: hydrophobic). The fractions were analyzed by MALDI-TOF and molecular weight peptides (<1500 m/z) were identified. Total WPH obtained by AGCCP presented ... (Complete abstract click electronic access below) / Doutor

A utilização de resíduos da agroindústria na produção de biomoléculas de interesse industrial agrega valor ao produto, por não utilizar meios sintéticos, reduzindo custos totais de produção e promovendo o desenvolvimento de tecnologias mais limpas e sustentáveis. Os exopolissacarídeos, ou simplesmente EPS são polímeros naturais, excretados por algumas espécies de bactérias e fungos. Possuem grande interesse no setor industrial, dado a versatilidade da biomolécula na utilização nas áreas médica, farmacêutica e química apresentando potencial de geração de diversos produtos. O presente trabalho teve como objetivo estudar a obtenção do exopolissacarídeo lasiodiplodana utilizando hidrolisados obtidos a partir de subprodutos agrícolas pelo fungo Lasiodiplodia theobromae. Foram realizados Delineamentos Compostos Centrais Rotacionais (DCCR) 22 com três repetições nos pontos centrais para avaliação de condições ótimas de produção de hidrolisados de farelos de arroz e milho com concentrações estimáveis de açúcares totais, açúcares redutores e proteínas totais. Os hidrolisados obtidos foram utilizados em ensaios fermentativos para obtenção da lasiodiplodana em meio de cultivo (LAS-M) e aderida à biomassa celular (LASC), bem como produção de células. Para elaboração dos ensaios foram utilizados DCCR 23 e 22 em hidrolisados de farelos de arroz e milho, respectivamente. As variáveis escolhidas para o DCCR 23 foram pH, volume de meio em frasco e adição de sais suplementares, enquanto o DCCR 22 apresentaram como variáveis o estudo da agitação e temperatura. Os delineamentos estudados geraram diversos modelos significativos para a produção de hidrolisados e obtenção de frações de lasiodiplodana. As frações de LAS-M e LAS-C obtidas foram caracterizadas parcialmente quanto a seus conteúdos de carboidratos e proteínas, sendo também analisadas por espectroscopia de infravermelho (FTIR) e análises cristalográficas de Raios-X. Os hidrolisados de farelo de arroz apresentaram concentrações aproximadas para açúcares totais (40 g/L), açúcares redutores (10 g/L) e proteínas (14 g/L) enquanto o hidrolisado de farelo de milho apresentou 170, 70 e 14 g/L dos respectivos componentes. Os hidrolisados foram tratados e utilizados em ensaios fermentativos apresentando concentrações de LAS-M de 7,8 e 5,73 g/L, LAS-C 4,93 e 3,0 g/L e biomassa celular de 10,68 e 4,47 g/L respectivamente para hidrolisados de farelos de arroz e milho, apresentando consumo dos açúcares totais de 94 e 84%. As frações de lasiodiplodana LAS-M apresentaram em sua composição concentrações de açúcares redutores correspondentes a 83,62 e 92,16%, enquanto as frações LAS-C apresentaram 82,19 e 88,42% para os respectivos hidrolisados. As análises de FTIR e Raios-X demonstraram que os biopolímeros obtidos neste trabalho apresentaram estruturas semelhantes aos citados na literatura. Evidenciou-se que os hidrolisados utilizados nas condições estudadas proporcionaram condições adequadas para o fungo L. theobromae sintetizar o exopolissacarídeo lasiodiplodana. / The utilization of agro-industrial wastes for industrial-interest biomolecules production generates add-value products, reducing total production costs and promoting the development of cleaner and more sustainable technologies. Exopolysaccharides, or simply EPS are natural polymers, excreted by some species of bacteria and fungi. They present a great interest from industrial sector, given the versatility of the biomolecule and its use in medical, pharmaceutical and chemical sectors, generating a diversity of products. The present work had as objective to study the exopolysaccharide lasiodiplodan by fermentation of hydrolysates obtained from agricultural by-products from filamentous fungi Lasiodiplodia theobromae. Rotational Central Compound Designs (DCCR) 22 were performed for the evaluation of optimum conditions for the production of hydrolysates from rice and corn brans with estimated concentrations of total sugars, reducing sugars and total proteins. The optimized hydrolysates were used in fermentative assays for obtaining lasiodiplodan from culture medium (LAS-M) and cell biomass (LAS-C), as well as cell production. For the elaboration of the tests, DCCR 23 and 22 were performed using rice bran and corn bran hydrolysates, respectively. The chosen variables for the DCCR 23 were pH, medium volume in flask and addition of supplemental salts, while the DCCR 22 presented agitation and temperature as variables. The studied designs presented several significant models for the hydrolysates production and its lasiodiplodan fractions. Obtained fractions of LAS-M and LAS-C were partially characterized due to carbohydrate and protein contents, as well as X-ray crystallographic analysis and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy - FTIR. Rice bran hydrolysates presented estimated concentrations for total sugars (40 g / L), reducing sugars (10 g / L) and proteins (14 g / L) while corn bran hydrolysates showed 170, 70 and 14 g / L respectively. Treated rice and corn bran hydrolysates used for fermentative assays presented respective concentrations for LAS-M (7.8 and 5.73 g/L), LAS-C (4.93 and 3.0 g/L) and cellular biomass (10.68 and 4.47 g/L) and total sugar consumption of 94 and 84%, respectively. The lasiodiplodan fractions LAS-M presented reducing sugars compositions of 83.62 and 92.16%, while LAS-C fractions presented 82.19 and 88.42% for rice and corn bran hydrolysates. FTIR and X-ray anlysis showed that the present obtained biopolymers presented similar structures to those mentioned in the literature. It was evidenced that the hydrolysates used under the studied conditions provided adequate conditions for L. theobromae to synthesize the exopolysaccharide lasiodiplodan.

A utilização de resíduos da agroindústria na produção de biomoléculas de interesse industrial agrega valor ao produto, por não utilizar meios sintéticos, reduzindo custos totais de produção e promovendo o desenvolvimento de tecnologias mais limpas e sustentáveis. Os exopolissacarídeos, ou simplesmente EPS são polímeros naturais, excretados por algumas espécies de bactérias e fungos. Possuem grande interesse no setor industrial, dado a versatilidade da biomolécula na utilização nas áreas médica, farmacêutica e química apresentando potencial de geração de diversos produtos. O presente trabalho teve como objetivo estudar a obtenção do exopolissacarídeo lasiodiplodana utilizando hidrolisados obtidos a partir de subprodutos agrícolas pelo fungo Lasiodiplodia theobromae. Foram realizados Delineamentos Compostos Centrais Rotacionais (DCCR) 22 com três repetições nos pontos centrais para avaliação de condições ótimas de produção de hidrolisados de farelos de arroz e milho com concentrações estimáveis de açúcares totais, açúcares redutores e proteínas totais. Os hidrolisados obtidos foram utilizados em ensaios fermentativos para obtenção da lasiodiplodana em meio de cultivo (LAS-M) e aderida à biomassa celular (LASC), bem como produção de células. Para elaboração dos ensaios foram utilizados DCCR 23 e 22 em hidrolisados de farelos de arroz e milho, respectivamente. As variáveis escolhidas para o DCCR 23 foram pH, volume de meio em frasco e adição de sais suplementares, enquanto o DCCR 22 apresentaram como variáveis o estudo da agitação e temperatura. Os delineamentos estudados geraram diversos modelos significativos para a produção de hidrolisados e obtenção de frações de lasiodiplodana. As frações de LAS-M e LAS-C obtidas foram caracterizadas parcialmente quanto a seus conteúdos de carboidratos e proteínas, sendo também analisadas por espectroscopia de infravermelho (FTIR) e análises cristalográficas de Raios-X. Os hidrolisados de farelo de arroz apresentaram concentrações aproximadas para açúcares totais (40 g/L), açúcares redutores (10 g/L) e proteínas (14 g/L) enquanto o hidrolisado de farelo de milho apresentou 170, 70 e 14 g/L dos respectivos componentes. Os hidrolisados foram tratados e utilizados em ensaios fermentativos apresentando concentrações de LAS-M de 7,8 e 5,73 g/L, LAS-C 4,93 e 3,0 g/L e biomassa celular de 10,68 e 4,47 g/L respectivamente para hidrolisados de farelos de arroz e milho, apresentando consumo dos açúcares totais de 94 e 84%. As frações de lasiodiplodana LAS-M apresentaram em sua composição concentrações de açúcares redutores correspondentes a 83,62 e 92,16%, enquanto as frações LAS-C apresentaram 82,19 e 88,42% para os respectivos hidrolisados. As análises de FTIR e Raios-X demonstraram que os biopolímeros obtidos neste trabalho apresentaram estruturas semelhantes aos citados na literatura. Evidenciou-se que os hidrolisados utilizados nas condições estudadas proporcionaram condições adequadas para o fungo L. theobromae sintetizar o exopolissacarídeo lasiodiplodana. / The utilization of agro-industrial wastes for industrial-interest biomolecules production generates add-value products, reducing total production costs and promoting the development of cleaner and more sustainable technologies. Exopolysaccharides, or simply EPS are natural polymers, excreted by some species of bacteria and fungi. They present a great interest from industrial sector, given the versatility of the biomolecule and its use in medical, pharmaceutical and chemical sectors, generating a diversity of products. The present work had as objective to study the exopolysaccharide lasiodiplodan by fermentation of hydrolysates obtained from agricultural by-products from filamentous fungi Lasiodiplodia theobromae. Rotational Central Compound Designs (DCCR) 22 were performed for the evaluation of optimum conditions for the production of hydrolysates from rice and corn brans with estimated concentrations of total sugars, reducing sugars and total proteins. The optimized hydrolysates were used in fermentative assays for obtaining lasiodiplodan from culture medium (LAS-M) and cell biomass (LAS-C), as well as cell production. For the elaboration of the tests, DCCR 23 and 22 were performed using rice bran and corn bran hydrolysates, respectively. The chosen variables for the DCCR 23 were pH, medium volume in flask and addition of supplemental salts, while the DCCR 22 presented agitation and temperature as variables. The studied designs presented several significant models for the hydrolysates production and its lasiodiplodan fractions. Obtained fractions of LAS-M and LAS-C were partially characterized due to carbohydrate and protein contents, as well as X-ray crystallographic analysis and Fourier-Transform Infrared Spectroscopy - FTIR. Rice bran hydrolysates presented estimated concentrations for total sugars (40 g / L), reducing sugars (10 g / L) and proteins (14 g / L) while corn bran hydrolysates showed 170, 70 and 14 g / L respectively. Treated rice and corn bran hydrolysates used for fermentative assays presented respective concentrations for LAS-M (7.8 and 5.73 g/L), LAS-C (4.93 and 3.0 g/L) and cellular biomass (10.68 and 4.47 g/L) and total sugar consumption of 94 and 84%, respectively. The lasiodiplodan fractions LAS-M presented reducing sugars compositions of 83.62 and 92.16%, while LAS-C fractions presented 82.19 and 88.42% for rice and corn bran hydrolysates. FTIR and X-ray anlysis showed that the present obtained biopolymers presented similar structures to those mentioned in the literature. It was evidenced that the hydrolysates used under the studied conditions provided adequate conditions for L. theobromae to synthesize the exopolysaccharide lasiodiplodan.

Orientador: Jaime Amaya-Farfan / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T15:53:11Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Carvalho_IaraRibeiro_M.pdf: 1875369 bytes, checksum: 01034f576b4ca76425fe296fed74054e (MD5) Previous issue date: 2008 / Resumo: Estudos recentes sugerem que o consumo das proteínas do soro de leite, quando parcialmente hidrolisadas, resulta em efeitos fisiológicos diferentes daqueles produzidos pelas proteínas intactas. Desse modo, o objetivo do presente trabalho foi verificar as alterações metabólicas causadas nos tecidos do estômago e coração, e na resistência à exaustão, utilizando ratos Wistar alimentados com isolado do soro de leite, ou seu proteolisado enzimático, e submetidos a exercício físico. Foram investigadas possíveis alterações na atividade enzimática da pepsina, glicogênio sintase, glicogênio fosforilase, creatina quinase e glicogênio do miocárdio e a perfusão de peptídeos através do estômago. O ensaio biológico teve duração de 42 dias, com 120 ratos divididos em 12 grupos (n=10), sendo três fontes protéicas: caseína (C), proteína hidrolisada (H), proteína intacta do soro de leite (I) e quatro tipos de atividade física: treinado (T), treinado-exausto (TX), sedentário (S), sedentário-exausto (SX), em esteira rolante, por quatro semanas. Foram observados valores mais altos na atividade da enzima creatina quinase (sem diferença significativa) nos grupos T e TX, quando esses consumiram dieta H. Em relação ao treinamento, foram encontradas maiores quantidades de glicogênio miocárdico nos animais submetidos a menor atividade física. Em relação à dieta, as concentrações de glicogênio variaram aleatoriamente. Entretanto, os animais que consumiram a dieta H exibiram menor atividade da glicogênio sintase do que aqueles que receberam dieta I, e esses também menores que a dieta C. Na enzima glicogênio fosforilase, notou-se valores maiores de atividade enzimática nos grupos de animais do grupo T em relação aos outros grupos, sendo que a dieta H mostrou resultados menores em comparação com as outras dietas. Quanto à exaustão, foram comparados os grupos H e I, sendo que os grupos que foram submetidos a treinamento prévio (TX) mostraram-se mais resistentes à exaustão do que aqueles que foram mantidos sedentários (SX). Na atividade enzimática da pepsina, os resultados entre grupos foram semelhantes, notando-se aumento no grupo sedentário que consumiu o hidrolisado, mas desaparecendo com a exaustão. Estudo da possibilidade de perfusão de peptídeos através da parede estomacal encontrou evidências de que, ao menos, um peptídeo rico em valina é detectado no perfusado externo ao cabo de duas horas. Foi observada maior quantidade de picos eletroforéticos no conteúdo do estômago dos animais dos grupos SX e TX que receberam infusão do hidrolisado e teores de aminoácidos livres mais elevados no grupo S do que nos demais. Associando os valores encontrados para aminoácidos livres com os valores de aminoácidos totais, no interior e exterior do estômago, pode se afirmar que o conteúdo de peptídeos formados no estômago, no grupo que recebeu a infusão de hidrolisado, foi superior à que recebeu o isolado. Conclui-se que ambos o tipo de atividade física e a fonte protéica da dieta podem influenciar aspectos fisiológicos, tais como a atividade da pepsina, a facilidade com que peptídeos são gerados e acumulados no órgão, sendo que alguns peptídeos podem atravessar a parede estomacal. As implicações decorrentes destes fenômenos ainda aguardam maior investigação / Abstract: Recent studies suggest that the consumption of milk whey proteins, if partially hydrolyzed, result in different physiological effect from those produced by the ingestion of the unbroken proteins. Therefore, the objective of the present work was to verify eventual metabolic alterations caused in the stomach and heart tissues of exercising Wistar rats fed an enzymatic milk whey hydrolyzate, as compared to cohorts receiving the unhydrolyzed proteins. The enzymatic activity of pepsin and those of glycogen synthase, glycogen phosphorylase, creatine kinase, as well as glycogen stores of the myocardium were thus investigated. Additionally, the perfusion of peptides through the stomach wall using capillary electrophoresis and liquid chromatography was also verified. The biological assay was conducted with 120 rats, during 42 days. The animals were divided into 12 groups (n=10), as follows: three protein sources: casein (C), protein hydrolyzate (H) and the unbroken whey protein (I), in addition to four types of physical activity: trained (T), trained-exhausted (TX), sedentary (S), sedentary-exhausted (SX) for four weeks. For creatine kinase, higher activities were observed (without significant difference) in groups T and TX, when these consumed diet H. With regard to myocardial glycogen, higher stores were found in the animals with lesser physical activity, while glycogen concentrations varied randomly in response to the diet. However, the animals that consumed diet H exhibited lower glycogen synthase activity in comparison to those that received diet I, which in turn were lower than those that received diet C. As for glycogen phosphorylase, higher values were noticed in the groups subjected to training (T) in relation to the other groups. Similarly, the animals on diet H also responded with lower activities. With regard to exhaustion time, only those groups that underwent training (TX) appeared to be more resistant to exhaustion than those that remained sedentary (SX). The enzymatic activity of pepsin did not show significant differences among groups, except for the increase of the sedentary that consumed diet H. The increase, however, disappeared when the animals were brought to exhaustion. Study of the possibility of perfusion of whey protein peptides through the stomach wall suggested that at least one peptide rich in valine promptly perfused to the external fluid. A higher number of capillary electrophoretic peaks were also observed in the stomach contents of the animals of groups SX and TX that received the hydrolyzate infusion and, by liquid chromatography, it was possible to notice that the group S stomachs had greater levels of free amino acids than the other groups. Comparing the values found for free amino acids with the total amino acids, in both the inside and outside of the stomach, it could be stated that the content of peptides formed in the stomach was considerably greater in the group infused with the hydrolyzate than with the isolate. It is concluded that chronic consumption of the whey protein hydrolyzate as the only source of protein results in enzymatic changes consistent with a more efficient physiologic state, favorable to higher physical performance, such as higher myocardial creatine kinase and lower glycogen kinase and phosphorylase activities. No significant changes in pepsin activity in the rat stomach were observed, but the readiness with which the hydrolyzate peptides accumulate and traverse the organ wall was evident. Further data to provide a better understanding of the implications of consuming prehydrolyzed proteins await investigation / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Jaime Amaya-Farfán / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-19T05:36:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Gasparetto_Daniela_M.pdf: 1174438 bytes, checksum: 483c9894a40b10e40510410a552369a3 (MD5) Previous issue date: 2011 / Resumo: As proteinas do soro de leite possuem alto valor nutritivo, sendo, portanto, extensamente estudadas em diversas areas do saber. A equipe do Laboratorio de Fontes Proteicas vem estudando a associacao entre o consumo do hidrolisado de proteina do soro de leite e seus efeitos biologicos e nutricionais, em varios niveis de atividade fisica. Seu consumo tem sido associada a diminuicao do estresse metabolico, reducao nos niveis de lactato, aumento das reservas de glicogenio muscular, maior estabilidade da albumina serica e melhora nos tempos de exaustao do animal treinado. Este trabalho teve por objetivo avaliar o efeito do consumo do hidrolisado de soro de leite no estado metabolico redox do rato e na utilizacao de lipideos pelo organismo como fonte de energia durante a atividade fisica. Ratos Wistar machos foram divididos em 3 grupos de dieta: Padrao (AIN 93-G, dieta elaborada com caseina), Controle (AIN 93-G, elaborada com concentrado de proteinas do soro de leite) e Experimental (AIN 93-G, elaborada com hidrolisado de proteinas do soro de leite). Cada dieta foi subdividida em 4 grupos (n = 7): sedentarios, sedentarios-exaustos, treinados e treinados-exaustos. O hidrolisado apresentou maior poder antioxidante in vitro, do que o concentrado e tres fracoes do soro, ?-lactalbumina, ?-lactoglobulina e albumina serica bovina. O consumo das proteinas do soro de leite, hidrolisadas ou nao, aumentou a concentracao de triptofano no sangue e de BCAAs livres no musculo, alem de 10 outros aminoacidos analisados. Porem, reduziu o nivel de alanina aminotransferase serica. A enzima tambem teve sua concentracao reduzida pelo treinamento fisico enquanto que a exaustao aumentou-a. Contrariamente, o exercicio continuo aumentou os niveis de acidos graxos livres sericos, ao passo que a exaustao os diminuiu. Ambas as variaveis, por sua vez, elevaram nao somente a temperatura muscular, mas tambem o nivel de 15 aminoacidos musculares livres e a concentracao de triacilglicerois sericos. O treinamento possibilitou que os animais treinado-exaustos apresentassem tempos ate a exaustao mais longos que os sedentarios-exaustos. A exaustao tambem aumentou a concentracao de nove aminoacidos sericos (dentre eles BCAAs, Ala e Gln). O treinamento, bem como a exaustao e a dieta não interferiram na expressao dos genes PPAR a, PPAR d, PGC 1a, CPT 1ß e miostatina no musculo. Nao foram constatadas alteracoes no consumo, peso do tecido adiposo, lactato sanguineo, glutationa reduzida, alem dos parametros sericos: creatinina, aspartato aminotransferase, albumina, corticosterona e acido urico. Os resultados deste trabalho sugerem haver poucas diferencas entre as dietas formuladas com proteinas do soro de leite. Porem, eles tambem sugerem que o nivel de atividade a ser empregado em ensaios biologicos deva ser criteriosamente definido / Abstract: There is extensive research on whey proteins because of its particularly high level of nutritive value. The Protein Sources Laboratory team has studied the relationship between the intake of hydrolyzed whey protein and its biological and nutritional effects at several levels of physical exercise. It has been observed that time to exhaustion is improved, serum lactate levels and metabolic stress are reduced, muscle glycogen stores are increased, and serum albumin levels are preserved. This work aimed at assessing the effects of consuming the hydrolyzed whey proteins on the metabolic redox state and the utilization of lipids as energy during physical exercise. Male Wistar rats consumed 3 diets: Experimental (AIN 93-G, prepared with hydrolyzed whey protein), Control (AIN 93-G, prepared with concentrate whey protein) and Standard (AIN 93-G). Each diet was further grouped into 4 cases (n = 7): sedentary, exhausted-sedentary trained and exhausted-trained. The hydrolyzed whey protein presented a greater antioxidant effect in vitro, than the concentrate, and its main protein components. Both the hydrolyzed and unhydrolyzed whey protein increased the tryptophan blood concentration as well as the free BCAA muscle concentration, in addition to ten other amino acids. Moreover, it reduced the serum alanine aminotransferase level. Physical training also reduced its concentration, whereas exhaustion increased it. On the other hand, continuous physical exercise increased free fatty acids levels, whereas exhaustion decreased it. Moreover, both variables increased not only the muscle temperature but also 15 muscle amino acids levels as well as the triacylglycerols levels. Training led to longer time to exhaustion of the trained-exhausted than to sedentaryexhausted. Exhaustion also increased the concentration of nine serum amino acids (among them BCAAs, Ala e Gln). Both training and exhaustion, and diet had no affect on the gene expression of PPAR a, PPAR d, PGC 1a, CPT 1ß and myostatin in the muscle. No effect was observed for food intake, adipose tissue mass, blood lactate, reduced glutathione as well as serum parameters: creatinine, aspartate aminotransferase, albumin, corticosterone, uric acid. These findings indicated that there are few differences between the whey-protein based diets. However, they do point out that some level of activity should also be taken into account during the biological experiments / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientadores: Flávia Maria Netto, Maria Teresa Bertoldo Pacheco / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-22T00:05:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Caetano-Silva_MariaElisa_M.pdf: 1696296 bytes, checksum: 13e371ea02446fff6b254e550f086832 (MD5) Previous issue date: 2013 / Resumo: A deficiência de ferro é um dos principais problemas nutricionais no mundo, sendo a suplementação de alimentos com sais de ferro uma importante estratégia para combater essa deficiência. Porém, nessa forma, o mineral apresenta baixa biodisponibilidade e pode causar dor de estômago, diarreia, alterações de sabor e aparência dos produtos. Quelatos ferro-peptídeos têm sido apontados como uma promissora fonte de ferro mais biodisponível e com redução desses efeitos adversos. O presente estudo teve por objetivo avaliar o potencial de quelação de ferro dos peptídeos obtidos da hidrólise enzimática de isolado proteico de soro de leite (IPS) com as enzimas alcalase (HA), pancreatina (HP) ou flavourzyme (HF). Os hidrolisados foram ultrafiltrados (membrana de corte de 5 kDa) e as frações permeada (< 5 kDa) e retida (> 5 kDa) foram liofilizadas. Os hidrolisados e suas frações foram caracterizados quanto ao perfil aminoacídico, perfil de hidrofilicidade por cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa (CLAE-FR), perfil de massa molecular (MM) por cromatografia líquida de alta eficiência de exclusão molecular (CLAE-EM) e eletroforese SDS-PAGE Tricina. As frações foram avaliadas quanto à sua capacidade quelante de ferro, utilizando-se FeCl2 na proporção 40:1 proteína:Fe, pH 7,0, 25±2 °C/1h sob agitação, seguida de centrifugação. Para avaliação do ferro livre e/ou fracamente ligado aos peptídeos, o pH dos sobrenadantes da reação de quelação foi ajustado para 3,5 e o Fe2+ solúvel foi determinado. Foi selecionado o hidrolisado com maior capacidade quelante (frações HP > 5 kDa e HP < 5 kDa) para o prosseguimento do trabalho. Para avaliação da estabilidade do quelato, essas frações foram submetidas à digestão gástrica in vitro e posterior neutralização (pH 7,0), seguida de centrifugação. Os peptídeos das amostras selecionadas foram isolados por cromatografia de afinidade por íons metálicos imobilizados (IMAC-Fe3+). Os peptídeos com afinidade pelo ferro foram sequenciados por espectrometria de massas (MS/MS). O grau de hidrólise (GH) dos hidrolisados HA, HP e HF foi 16,8%, 16,4% e 9,1%, respectivamente. O perfil eletroforético das frações < 5 kDa não apresentou bandas, enquanto as frações > 5 kDa apresentaram bandas de MM inferior; porém, por CLAE-EM, foi verificado que todas as frações apresentaram peptídeos de MM aparente superior a 5 kDa, sugerindo que nas condições usadas houve formação de agregados. Na reação de quelação, HP > 5 kDa reteve 70,6% do ferro em solução, enquanto as demais frações variaram entre 37,4% e 66,1%. A fração HP > 5 kDa apresentou maior teor de ferro precipitado em pH 3,5 (65,3%), sugerindo maior interação peptídeos-ferro. A mesma amostra, após digestão gástrica, apresentou solubilidade do ferro inicialmente presente entre 57,8 e 59,0% em pH 7,0, sugerindo que a digestão com ou sem pepsina não desfez totalmente o complexo formado. Esse teor foi superior ao obtido com HP < 5 kDa (40,1 a 43,0%), bem como ao ensaio controle com FeCl2 (9,9%). No isolamento de peptídeos por IMAC-Fe3+, verificou-se maior teor de peptídeos com capacidade quelante de ferro na fração HP > 5 kDa (70%) do que na fração HP < 5 kDa (50%). O sequenciamento por MS/MS mostrou, em todos os fragmentos, presença de Glu e/ou Asp, cujos grupos carboxílicos estão entre os principais sítios de ligação com o ferro. Os resultados sugerem que a hidrólise do IPS com pancreatina origina peptídeos com alta capacidade quelante de ferro. Esses peptídeos podem ser usados para obtenção de quelatos Fe2+-peptídeos que, futuramente, sejam aplicados para fortificação de alimentos no intuito de elevar a biodisponibilidade do ferro, além de potencialmente reduzir seus efeitos pró-oxidantes / Abstract: Iron deficiency is one of the major nutritional problems in the world, being the food supplementation with iron salts an important strategy to combat this deficiency. However, in salt form, this mineral has low bioavailability and may lead to stomachache, diarrhea and even cause changes in flavor and appearance of food products. Iron-peptides chelates have been suggested as a promising source of more bioavailable iron, reducing these side effects. This study aimed at evaluating the iron-binding ability of peptides obtained from enzymatic hydrolysis of whey protein isolate (WPI) with alcalase (AH), pancreatin (PH) or flavourzyme (FH). Hydrolysates were ultrafiltered in 5 kDa membrane and permeate (< 5 kDa) and retentate (> 5 KDa) fractions were lyophilized. Hydrolysates and their fractions were characterized by aminoacidic profile, hydrophilicity profile by reversed-phase high performance liquid chromatography (RP-HPLC), molecular weight (MW) profile by size-exclusion high performance liquid chromatography (SE-HPLC) and SDS-PAGE Tricine). Fractions were evaluated by iron-binding ability using FeCl2 (40:1 protein:Fe ratio) at pH 7.0 and 25±2 °C for 1h under stirring, followed by centrifugation. For evaluation of free and/or weakly bound iron, the pH of the supernatant from the chelation reaction was adjusted to 3.5 and soluble Fe2+ was determined. The hydrolysate with higher iron-binding ability was selected (fractions PH > 5 kDa and PH < 5 kDa) for further proceeds. To evaluate the chelate stability, these fractions were subjected to in vitro gastric digestion and further neutralization, followed by centrifugation. The peptides of selected samples were isolated by immobilized metal affinity chromatography (IMAC-Fe3+). The peptides with iron-binding affinity were sequenced by mass spectrometry (MS/MS). The degree of hydrolysis (DH) of hydrolysates AH, PH and FH was 16.8%, 16.4% and 9.1%, respectively. Electrophoretic profile of fractions < 5 kDa did not present any band, while fractions > 5 kDa presented peptides with lower MW. However, by SE-HPLC, it was verified peptides with apparent MW above 5 kDa for all samples, suggesting that, under the conditions studied, there was aggregates formation. In the chelation reaction, PH > 5 kDa retained 70.6% of iron in solution, while other samples ranged from 37.4% to 66.1%. PH > 5kDa showed higher content of precipitated iron in pH 3.5 (65.3%), suggesting greater peptide-iron interaction. After gastric digestion, the same sample showed initial iron solubility ranging from 57.8 and 59.0% in pH 7.0, suggesting that digestion with or without pepsin was not able to completely break the complex formed. This content was higher than that obtained in both PH < 5 kDa (40.1 to 43.0%) and the control assay with FeCl2 (9.9%). IMAC-Fe3+ isolation showed higher content of iron-binding peptides in PH > 5 kDa (70%) than in PH < 5 kDa (50%). The MS/MS sequencing showed Glu and/or Asp in all fragments, which carboxylic groups are among the main iron-binding sites. The results suggest that WPI hydrolysis with pancreatin yields peptides with high iron-binding ability. These peptides may be used for obtaining iron-peptide chelates, which, in future, may be applied in food fortification in order to increase iron bioavailability and potentially reduce its pro-oxidant effects / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Hélia Harumi Sato / Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-27T13:38:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Castro_RuannJanserSoaresde_D.pdf: 3791426 bytes, checksum: 08b166335935f4a40427f1ddea405399 (MD5) Previous issue date: 2015 / Resumo: O presente trabalho teve como objetivo utilizar a técnica de delineamento experimental de misturas como estratégia para a produção de proteases por Aspergillus niger LBA02 em fermentação semissólida utilizando formulações contendo diferentes resíduos agroindustriais e produção de hidrolisados proteicos com atividades biológicas e funcionais utilizando a hidrólise enzimática simultânea de proteínas de diferentes fontes. Efeitos sinérgicos e significativos entre as misturas quaternárias de farelo de trigo, farelo de soja, farelo de algodão e casca de laranja foram observados durante a fermentação de A. niger LBA02, atingindo aumentos de 33,7, 7,6, 30,8 e 581,7%, respectivamente, na produção de proteases em comparação com os substratos utilizados de forma isolada. O estudo das características bioquímicas das preparações enzimáticas mostrou que a linhagem de A. niger LBA02 foi capaz de secretar diferentes tipos de proteases em resposta a cada substrato. De um modo geral, as proteases apresentaram atividade ótima a 50 °C e na faixa de pH de 3 a 4. As maiores diferenças entre as preparações de proteases foram observadas para os parâmetros cinéticos e termodinâmicos de ativação e inativação térmica. Na hidrólise enzimática de misturas contendo proteína isolada de soja, proteínas do soro de leite e da clara de ovo utilizando a preparação comercial Flavourzyme® 500L foram observados efeitos sinérgicos entre as formulações contendo misturas binárias ou ternárias, para vários parâmetros. Para atividade antioxidante determinada pelo método DPPH, a mistura contendo proteínas do soro de leite e proteínas da clara de ovo apresentaram aumentos de 45,1 e 37,3% na atividade, quando comparada aos hidrolisados obtidos com as duas fontes de forma isolada, respectivamente. Entre as propriedades funcionais, a capacidade emulsificante foi a que apresentou maior efeito sinérgico, onde os hidrolisados contendo a mistura ternária de proteína isolada de soja, proteínas do soro de leite e da clara de ovo, alcançaram valores 2 a 12 vezes superiores, em relação aos hidrolisados obtidos de forma isolada. A determinação da atividade anti-adipogênica dos hidrolisados revelou que o tratamento de células pré-adipócitas 3T3-L1 com a mistura binária de proteínas do soro de leite e da clara de ovo na concentração de 1.200 ppm reduziu o acúmulo relativo de lipídeos nas células em até 47,9%. Em relação à atividade antimicrobiana, a linhagem de Staphylococcus aureus ATCC 6538 foi a única que apresentou inibição do crescimento quando cultivada em meio suplementado com uma mistura binária de proteína isolada de soja e proteínas da clara de ovo não hidrolisadas, resultando em inibição de 16,82%. Os hidrolisados obtidos com misturas binárias de proteínas do soro de leite e da clara de ovo ou proteína isolada de soja e soro de leite estimularam o crescimento de bactérias lácticas e probióticas, resultando em aumentos de 29,4 a 100% comparados aos meios não suplementados. A utilização de composições contendo diferentes preparações comerciais de proteases para hidrólise de proteína isolada de soja e estudo da atividade antioxidante mostrou diferentes resultados para cada método utilizado. Para inibição dos radicais DPPH, os hidrolisados obtidos com Flavourzyme® 500L combinada com Alcalase® 2.4L mostraram o maior efeito sinérgico, com aumentos de 10,9 e 13,2% da atividade antioxidante, em comparação aos hidrolisados produzidos com as enzimas isoladas. Os hidrolisados obtidos utilizando a mistura ternária de Flavourzyme® 500L, Alcalase® 2.4L e YeastMax® A apresentaram o maior poder de inibição da auto-oxidação do ácido linoleico / Abstract: This study aimed to use the mixture experimental design technique as a strategy to produce proteases by Aspergillus niger LBA02 under solid state fermentation, using formulations containing different agroindustrial wastes. It also aimed to produce protein hydrolysates with biological and functional activities using the simultaneous enzymatic hydrolysis of proteins from the different sources. Synergistic and significant effects between the quaternary mixtures of wheat bran, soybean meal, cottonseed meal and orange peel were observed during fermentation by A. niger LBA02, reaching increases of 33.7, 7.6, 30.8 and 581.7%, respectively, for the production of proteases as compared to the isolated substrates. The study of the biochemical properties of the enzyme preparations showed that the strain of A. niger LBA02 was able to secrete different types of proteases in response to each substrate. In general, the proteases showed optimal activity at 50 °C in the pH range from 3 to 4. The major differences between the protease preparations were observed for the kinetic and thermodynamic parameters of thermal activation and inactivation. In the enzymatic hydrolysis of mixtures containing soy protein isolate, bovine whey protein and egg white protein using the commercial preparation FlavourzymeTM 500L, synergistic effects were observed for various parameters between formulations containing binary or ternary mixtures,. For antioxidant activity as determined by the DPPH assay, the mixture containing bovine whey protein and egg white protein showed increases of 45.1 and 37.3% in their activities as compared to hydrolysates obtained with the isolated proteins, respectively. Of the functional properties, the emulsifying capacity showed the greatest synergistic effect, the hydrolysates containing the ternary mixture of soy protein isolate, bovine whey protein and egg white protein, showing increases ranging from 2 to 12-fold as compared to the hydrolysates obtained using isolated substrates. The determination of the anti-adipogenic activity of the hydrolysates indicated that the treatment of 3T3-L1 preadipocyte cells with 1200 ppm of the mixture containing bovine whey protein and egg white protein reduced the relative lipid accumulation to 47.9%. With respect to antimicrobial activity, the strain of Staphylococcus aureus ATCC 6538 was the only one which showed growth inhibition when cultivated in a medium supplemented with a non-hydrolyzed binary mixture of soy protein isolate and egg white protein, resulting in inhibition of 16.82%. The hydrolysates obtained with binary mixtures of bovine whey protein and egg white protein or soy protein isolate and bovine whey protein stimulated the growth of probiotic and lactic acid bacteria, reaching increases from 29.4 to 100% when compared to non-supplemented media. The use of formulations containing various commercial preparations of proteases for the hydrolysis of soy protein isolate and the study of antioxidant activities showed different results for each method. For DPPH radical scavenging, the hydrolysates obtained with FlavourzymeTM 500L combined with AlcalaseTM 2.4L showed greater synergistic effects, with increases of 10.9 and 13.2% in antioxidant activity as compared to the hydrolysates produced with individual enzymes. The hydrolysates obtained from ternary mixtures of FlavourzymeTM 500L, AlcalaseTM 2.4L and YeastMaxTM A showed the greatest power of inhibition of linoleic acid autoxidation / Doutorado / Ciência de Alimentos / Doutor em Ciência de Alimentos

As proteínas têm sido objeto de extenso estudo e um dos passos mais importantes que se obteve industrialmente nas últimas décadas foi a produção de proteínas hidrolisadas, viabilizando sua aplicação em uma gama de produtos cosméticos e alimentícios. Os hidrolisados de proteína são incorporados em formulações destinadas aos cuidados de cabelo e pele, possuindo facilidade de penetração na cutícula dos cabelos proporcionando brilho, hidratação e condicionamento. Também são incluídos em cremes e loções para o corpo, possuindo propriedades amaciantes, hidratantes e de proteção à pele. Neste trabalho, a técnica de eletroforese capilar foi utilizada para a obtenção do perfil eletroforético de diversos hidrolisados, a saber, de soja, leite, seda, queratina, pele de animal bovino, incluindo proteína de origem marinha, variando-se condições analíticas e instrumentais. Os hidrolisados apresentaram um perfil pouco resolvido e uma investigação com extração em fase sólida foi realizada, proporcionando um fracionamento de peptídeos e, posteriormente um perfil eletroforético com maior resolução. O método de Kjeldhal foi empregado para a determinação de proteínas totais dos diversos hidrolisados de proteína estudados. Duas metodologias para a obtenção das massas molares dos hidrolisados de proteína foram implementadas, utilizando a eletroforese capilar em gel. Um dos métodos empregou o polímero linear de acrilamida para a separação de padrões de proteína na faixa de 14 a 94 kDa. Outro método desenvolvido utilizou dextran (com massa molar de 2.000.000), como rede polimérica, para a separação de padrões de proteína entre 2.512 a 16.949 Da e de 14 a 67 kDa. Os hidrolisados de proteína estudados apresentaram massa molar na faixa de 10-70 kDa. O método com detecção indireta foi desenvolvido para a separação de uma mistura de 20 aminoácidos, sendo que dezesseis aminoácidos foram efetivamente separados em dois métodos distintos. A metodologia estudada foi aplicada para a identificação dos aminoácidos dos hidrolisados de proteína (QUERATAN, SILKION, LACTOSOL, PROSOJA, PROMARIN e PROTEINAN). A quantificação dos aminoácidos foi realizada para o hidrolisado de queratina (QUERATAN), apresentando concentrações na faixa de mgL-1. / Proteins have been object of extensive investigation and in the last years, an important step has been reached from an industrial point of view, which was the production of protein hydrolysates, employed in cosmetic and nourishing products. Protein hydrolysates are employed in shampoo formulations and skin care products because they confer to the products characteristics associated to protection, conditioning and repair of the hair fiber whereas to the body they contributes to moisturization. In this work, the profile of protein hydrolysates from a variety of sources was determined by capillary electrophoresis optimizing analytical and instrument conditions. The protein hydrolysates presented a poorly resolved peak profile. However, when the hydrolisates were submitted to solid phase extraction procedures, a rich peptide mapping was obtained. The Method of Kjeldhal was employed to determine the total protein of several protein hydrolysates. Two methodologies to determine molar masses of protein hydrolysates were implemented using capillary gel electrophoresis. Acrilamide was used to separate protein standards from 14,4 to 94 kDa and dextran, a physical gel, was used to separated protein of 2,5- 16 kd and 14 - 67 kDa. Additionally, an indirect UV/vis absorbance detection methodology was developed to identify and quantify free amino acids in the protein hydrolysates.

Submitted by Jorge Silva (jorgelmsilva@ufrrj.br) on 2018-11-29T17:12:51Z No. of bitstreams: 1 2013 - Renata Silva Cabral de Souza.pdf: 1753830 bytes, checksum: 2dff8752eb3f7974e34f8809d059f126 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-11-29T17:12:51Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2013 - Renata Silva Cabral de Souza.pdf: 1753830 bytes, checksum: 2dff8752eb3f7974e34f8809d059f126 (MD5) Previous issue date: 2013-05-23 / CAPES / The aim of this study was to evaluate the process of protein concentration in bovine whey proteins by ultrafiltration process and subsequently the protein hydrolysate obtained by enzymatic hydrolysis to produce bioactive peptides with potential antimicrobial and antioxidant activities. For concentration process was used a ceramic ultrafiltration membrane with a molecular range cut-off of 10-20 kDa, transmembrane pressure of 5 bar and, temperature of 30 ?C, 40 ?C and 50 ?C . The optimum temperature condition was at 40 ?C. The Volume Concentrate Factor (VCF) parameter was used as a end-point of the ultrafiltration process and fixed at 2, corresponding on concentrating the initial volume twice, in volume. At the temperature of 40 ?C, VCF had a correspondence on final protein concentration on the concentrated fraction by ultrafiltration and confirmed by Bradford method. Two commercial enzymes were tested Alcalase, Flavourzyme and an equivalent mixture of both 50:50 (w/w) in the hydrolysis reaction. The hydrolysis conditions were determined according to manufacturer instructions and confirmed by other studies: 60 ?C and pH 8 for Alcalase; 50 ?C and pH 7 for Flavourzyme; 50 ?C and pH 8 for enzyme mixture with enzyme / substrate ratio (w / w) 5/100 for all enzymes. The reaction was monitored by pH Stat method. The final Degree of Hydrolysis (DH) achieved was 15%, 52% and 63% for Flavourzyme, Alcalase and enzyme mixture, respectively. Five aliquots were collected along the hydrolysis for each enzyme reaction corresponding to differents DH in order to evaluatethe antioxidant activity by ORAC and ABTS assays with final values between 597- 1092 m? TE (ABTS) and from 1615 to 2920 ?M TE (ORAC) for Flavourzyme; 998-6290 ?M TE (ABTS) and 3092-7567 ?M TE ( ORAC) for Alcalase and finally 913-2678 ?M TE (ABTS) and 2547-5903 ?M TE (ORAC) for the enzyme mixture. The samples from all hydrolysates showed no antimicrobial activity against strains of Salmonella choleraesuis subsp. Enteritidis (ATCC 13076) and Listeria monocytogenes (ATCC 9117). / A proposta do presente trabalho foi avaliar a concentra??o das prote?nas do soro de leite bovino por ultrafiltra??o e posterior obten??o de hidrolisados proteicos deste concentrado via hidr?lise enzim?tica visando obter pept?deos bioativos com potencial atividade antimicrobiana e antioxidante. Para concentra??o das prote?nas do soro foi utilizada membrana cer?mica de ultrafiltra??o com massa molar de corte de 10-20 kDa, press?o aplicada ? membrana de 5 bar, temperaturas testadas (30 ?C, 40 ?C e 50 ?C) . A temperatura ?tima selecionada foi de 40 ?C. O Fator de Concentra??o Volum?trica foi o par?metro utilizado para indicar o final do processo de ultrafiltra??o sendo fixado em duas vezes o volume inicial da alimenta??o. Na temperatura de 40 ?C foi obtida correspond?ncia entre a concentra??o volum?trica e a concentra??o proteica final na fra??o retida pela UF, que tamb?m foi o dobro da encontrada na fra??o alimenta??o, avaliada pelo m?todo de Bradford. Foram testadas duas enzimas comerciais: Alcalase, Flavourzyme e uma mistura equivalente de ambas, na propor??o 50:50 (m/m) na rea??o de hidr?lise. As condi??es de rea??o enzim?tica foram determinadas de acordo com instru??es do fabricante e corroboradas por outros estudos em: 60 ?C, pH 8 para Alcalase; 50 ?C, pH 7 para Flavourzyme; 50 ?C, pH 8 para mistura enzim?tica e rela??o enzima/substrato (g/g) foi de 5/100 para todas as enzimas. A rea??o de hidr?lise foi monitorada pelo m?todo pH Stat. Os Graus de Hidr?lise (GH) finais alcan?ados foram de 15 %, 52 % e 63 % para Flavourzyme, mistura enzim?tica e Alcalase, respectivamente. Foram coletadas cinco al?quotas correspondentes a diferentes GH ao longo da rea??o para cada condi??o enzim?tica utilizada e avaliadas quanto a atividade antioxidante pelos m?todos ABTS e ORAC tendo valores entre 597 a 1092 ?M TE (ABTS) e 1615 a 2920 ?M TE (ORAC) para Flavourzyme, 998 a 6290 ?M TE (ABTS) e 3092 a 7567 ?M TE (ORAC) para Alcalase e por fim, 913 a 2678 ?M TE (ABTS) e 2547 a 5903 ?M TE (ORAC) para a mistura enzim?tica. Nenhuma das amostras de hidrolisado com diferentes GH apresentou atividade antimicrobiana contra cepas de Salmonella choleraesuis subsp. Enteritidis (ATCC 13076) e Listeria monocytogenes (ATCC 9117).