Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-04-06T17:12:29Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8546769 bytes, checksum: 7fd16dd088a3282426027253e609f398 (MD5) / Made available in DSpace on 2018-04-06T17:12:29Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 8546769 bytes, checksum: 7fd16dd088a3282426027253e609f398 (MD5) Previous issue date: 2017-10-30 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / β-lactoglobulina (BLG) é uma proteína presente no soro de leite, com propriedades emulsificantes, nutricionais e de transporte, amplamente utilizada como ingrediente. Esta proteína tem um ponto isoelétrico (PI) baixo, o que permite a sua interação eletrostática com proteínas de alto PI, como a lisozima (LIS), uma proteína da clara de ovo. Essas proteínas são usadas como emulsificantes, de forma a aumentar a estabilidade cinética de emulsões. A estabilidade das emulsões é afetada pela composição das fases contínua e dispersa. Emulsões óleo em água (O/A) de misturas de LIS e BLG foram avaliadas quanto ao efeito do pH e da adição de sal nas suas propriedades emulsificantes (tamanho, potencial ζ, floculação, concentração e composição interfacial proteica) e estabilidade cinética. Posteriormente, emulsões multicamadas formadas por uma emulsão primária de BLG ou LIS, seguida da adição de uma segunda camada de BLG, LIS ou pectina, com carga inversa, foram obtidas e avaliadas quanto a suas propriedades de emulsificação (floculação, diâmetro hidrodinâmico médio e potencial ζ) e estabilidade cinética. Emulsões formadas pelas proteínas puras apresentaram diâmetros menores. A BLG apresentou uma adsorção preferencial na interface em relação a LIS. O pH influenciou principalmente a carga superficial de emulsões, o que afetou a interação entre proteínas, o tamanho final e a estabilidade de emulsões. O aumento da força iônica influenciou negativamente a estabilidade das emulsões formadas pela mistura das proteínas, levando a um aumento dos tamanhos das gotículas, com posterior separação macroscópica de fases. As emulsões estabilizadas por múltiplas camadas, contendo pectina, apresentaram menores diâmetros e maior potencial ζ, em comparação com emulsões formadas apenas por proteínas. A adição de pectina, um polímero carregado e estabilizante, favoreceu a resistência de emulsões multicamadas ao armazenamento e à adição de NaCl. As emulsões podem ser usadas para dispersar compostos lipofílicos, como o β-caroteno (BC), que pode ainda interagir com as proteínas da interface, aumentando a capacidade de carreamento da emulsão. A interação de BLG e LIS com BC foi determinada por meio de espectroscopia de fluorescência, de forma a explorar a possibilidade de uso dessas proteínas em sistemas para a incorporação desse composto. A fluorescência da LIS e BLG foi suprimida pela presença do BC por um processo de supressão estático. As constantes de velocidade de supressão e as constantes de interação calculadas indicaram o mecanismo de supressão estática e a força de ligação média. A capacidade de ligação do BC a BLG diminui significativamente (p<0,05) com a desnaturação, indicando uma inativação parcial dos sítios de ligação. Esses resultados são importantes para embasar o uso dessas proteínas para incorporação do BC em alimentos, o que pode ser alcançado utilizando emulsões simples ou multicamadas de até duas camadas, utilizando pectina. / β-lactoglobulin (BLG) is a protein present in whey, with emulsifying, nutritional and transport properties, widely used as an ingredient. It has a low isoelectric point (IEP), which allows its electrostatic interaction with high IEP proteins, such as lysozyme (LYS), an egg white protein with high IEP. These proteins can be used as emulsifiers in order to increase the kinetic stability of emulsions. The stability of the emulsions is affected by continuous and dispersed phase composition. Oil-in-water (O/W) emulsions of LYS and BLG mixtures were evaluated for the effect of pH and salt addition on their emulsifying properties (oil droplet size and potencial ζ, flocculation, protein concentration and interfacial composition) and kinetic stability. Subsequently, multilayer emulsions formed by a primary emulsion of BLG or LYS, followed by the addition of a second layer of BLG, LYS or pectin, with reverse charge, were obtained and also evaluated for their emulsification properties and kinetic stability. Emulsions formed by pure proteins showed smaller diameters. BLG showed a preferential adsorption at the interface comparing to LYS. The pH mainly influenced the surface charge of emulsions, which affected the interaction between proteins, final size and stability of emulsions. The increase in ionic strength negatively influenced the stability of the emulsions formed by the mixture of proteins, leading to an increase in droplet size, with subsequent macroscopic phase separation. The multilayer stabilized emulsions containing pectin had smaller diameters and higher potential ζ, compared to multilayer emulsions formed only by proteins. The addition of pectin, a charged polymer and stabilizer, favored the resistance of multilayer emulsions to the storage and addition of NaCl. Emulsions, composed of two slightly soluble phases, can be used to disperse lipophilic compounds, such as β-carotene (BC), which may further interact with interface proteins, increasing the emulsion load capacity. The interaction of BLG and LYS with BC was determined by fluorescence spectroscopy in order to explore the possibility of using emulsified systems containing those proteins in the incorporation of this compound. The quenching rate constants and binding constants calculated indicated the static quenching mechanism and medium binding force. The binding ability of the BC to both proteins decreased significantly (p<0.05) with denaturation, indicating partial inactivation of the binding sites. Those results are important to support the use of proteins for incorporation of BC in foods, which can be used using single or multilayer emulsions up to two layers, using pectin.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-06-06T15:05:41Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3560441 bytes, checksum: 82236d1734bfb37faef9de46c5042ddf (MD5) / Made available in DSpace on 2016-06-06T15:05:41Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 3560441 bytes, checksum: 82236d1734bfb37faef9de46c5042ddf (MD5) Previous issue date: 2015-10-08 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A encapsulação de moléculas bioativas é utilizada há décadas pelas industrias de alimentos e representa uma real oportunidade de desenvolvimento de produtos inovadores. Dada a sua versatilidade funcional, as proteínas do leite, em particular as proteínas do soro de leite, tem sido utilizadas para fins de encapsulação por meio de diferentes técnicas. Complementarmente, estudos recentes mostraram a habilidade de proteínas alimentares de carga oposta de se co-associar formando micro-esferas através da coacervação complexa. Compreender as forças que governam o processo de coacervação de hetero-proteínas e o efeito da presença de pequenos ligantes (bioativos) são pré-requisitos para o uso de coacervados complexos de hetero-proteínas como agentes de encapsulação. Neste contexto, o objetivo do meu projeto de tese foi entender o mecanismo de coacervação complexa entre β-lactoglobulina (β-LG) e lactoferrina (LF) na ausência ou na presença de pequenos ligantes. As condições ótimas para a coacervação entre β-LG e LF foram identificadas como sendo entre os pH 5.4 – 6.0 e em presença de um excesso molar de β-LG. Interessantemente, LF demonstrou uma seletividade de coacervação com a β-LG A, a isoforma ligeiramente mais eletronegativa. A nivel molecular, a presença de dois sítios de interação da β-LG com a LF foram evidenciados. Em complemento, hetero-complexos como o pentâmero LF(β-LG 2 ) 2 e outros complexos maiores (LFβ- LG 2 ) n foram identificados como constituintes da fase coacervada. Para avaliar o efeito da presença de pequenos ligantes na coacervação complexa entre β-LG e LF, foram usados modelos de moléculas hidrofóbica (ANS) e hidrofílica (ácido fólico). Embora nas condições experimentais os pequenos ligantes não tenham interagido com a β-LG, ambos interagiram com a LF induzindo sua auto-associação em nano- partículas. Concentrações relativamente elevadas de pequenos ligantes afetaram a interação entre as duas proteínas levando a uma transição entre os regimes de coacervação e agregação. / Le bénéfice de l’encapsulation des molécules bioactives a séduit les industries agroalimentaires depuis plusieurs décennies et constitue toujours un levier de développement pour des produits innovants. Plus récemment des études ont montré la capacité de protéines alimentaires de charge opposée à s’assembler en microsphères par coacervation complexe. La compréhension des forces gouvernant le processus de coacervation complexe entre protéines et l’influence exercée par la présence de petits ligands (bioactifs) demeurent des prérequis pour l’utilisation des coacervats complexes de protéines comme agent d’encapsulation. Dans ce contexte, l’objectif de mon projet de thèse a été de comprendre le mécanisme de coacervation complexe entre une protéine chargée négativement, la β-lactoglobuline (β-LG), et une protéine chargée positivement, la lactoferrine (LF), issues du lactosérum en absence et en présence de petits ligands. Les conditions optimales de coacervation entre la β-LG et la LF ont été définies entre pH 5.4 et 6.0 ainsi qu’en présence d’un excès de β-LG. La LF a présenté une coacervation préférentielle avec le variant A de la β-LG qui se distingue du variant B par la substitution de 2 acides aminés. Au niveau moléculaire, deux sites de fixation de la β-LG sur la LF ont été identifiés. En outre, par la mesure d’une part des coefficients de diffusion rotationnel et d’autre part de la cinétique de diffusion des entités moléculaires constituant les coacervats, il est suggéré que ces derniers sont formés à partir de β-LG libre, de pentamère, LF(β- LG 2 ) 2 , ainsi que des entités plus larges, (LFβ-LG 2 ) n . Afin d’évaluer l’effet de la présence de petits ligands sur la coacervation complexe entre la β-LG et la LF, des ligands modèles, l’un hydrophobe (ANS), l’autre hydrophile (acide folique) ont été utilisés. Dans les conditions expérimentales testées ces deux ligands n’ont pas d’affinité pour la β-LG, mais après interaction avec la LF ils sont capables d’induire son auto-association en nanoparticules. En concentrations élevées de ligands, la coacervation complexe entre la β-LG et la LF est perturbée et une transition vers un régime d’agrégation est observée. / Encapsulation of bioactives has been used by the food industries for decades and represents a great potential for the development of innovative products. Given their versatile functional properties, milk proteins in particular from whey have been used for encapsulation purposes using several encapsulation techniques. In parallel, recent studies showed the ability of oppositely charged food proteins to co-assemble into microspheres through complex coacervation. Understanding the driving forces governing heteroprotein coacervation process and how it is affected by the presence of ligands (bioactives) is a prerequisite to use heteroprotein coacervates as encapsulation device. In this context, the objective of my thesis work was to understand the mechanism of complex coacervation between β-lactoglobulin (β-LG) and lactoferrin (LF) in the absence and presence of small ligands. The conditions of optimal β-LG - LF coacervation were found at pH range 5.4-6 with a molar excess of β-LG. Remarkably, LF showed selective coacervation with β-LG A, the slightly more negative isoform. At molecular level, the presence of two binding sites on LF for β-LG was evidenced. Moreover, the heterocomplexes such as pentamers LF(β-LG 2 ) 2 and quite large complexes (LFβ-LG 2 )n were identified as the constituent molecular species of the coacervate phase. To evaluate the β-LG - LF complex coacervation in the presence of small ligands, models of hydrophobic (ANS) and hydrophilic molecules (folic acid) were used. Although under the experimental conditions tested the small ligands did not interact with β-LG, both interacted with LF inducing its self- association into nanoparticles. High relative concentrations of small ligands affected the interaction between the two proteins leading to a transition from coacervation to aggregation regime.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2018-01-11T16:00:18Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2026893 bytes, checksum: 7c9a906256e212edfe5980e7d8f3d91b (MD5) / Made available in DSpace on 2018-01-11T16:00:18Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 2026893 bytes, checksum: 7c9a906256e212edfe5980e7d8f3d91b (MD5) Previous issue date: 2017-07-17 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Hidroxiapatita (HA) foi sintetizada em meio aquoso com recipiente imerso em banho ultrassônico e testada para atuar como adsorvente das proteínas do soro de leite α- lactoalbumina (ALA) e β-lactoglobulina (BLG). Inicialmente foram realizadas análises para caracterizar o adsorvente. A relação cálcio/fosfato da HA sintetizada foi de 1,57. A partir da difração de raios X, verificou-se que o material apresentava elevada pureza, baixa cristalinidade (9 %) e cristais com tamanho médio de 27 nm. A espectroscopia de infravermelho revelou: (1) picos característicos de HA para o íon PO 43− nas regiões de 561, 1028 e 603 cm -1 e para o íon OH - nas regiões de 1630 e 3068 cm -1 , bem como (2) picos de baixa intensidade em 880 e 1049 cm -1 referente ao íon CO 32− , associado a impurezas. Análises de espectroscopia Raman revelaram picos característicos para grupos PO 4 nas regiões de 430, 590, 962 e 1047 cm- 1 . Por meio do Potencial Zeta, verificou-se a interação entre as HAs comercial e sintetizada e as proteínas ALA e BLG comerciais. Objetivando compreender melhor o comportamento adsortivo da HA, utilizou-se ALA e BLG comerciais para a realização de experimentos cinéticos, nos valores de pH 3,4; 6,0; 7,0 e 8,0, e isotérmicos, em pH 3,4 e 6,0, nas temperaturas de (5, 15, 25, 35 e 45 °C). Os modelos matemáticos de pseudo- primeira ordem, pseudo-segunda ordem e de difusão de partículas foram ajustados aos dados cinéticos. O modelo de pseudo-segunda ordem foi o que levou ao melhor ajuste para todos os tratamentos. Os modelos isotérmicos de Langmuir e Freundlich ajustaram-se aos dados de equilíbrio obtidos em pH 6,0, no entanto, para o pH 3,4 os modelos não levaram a bons ajustes. A precipitação seletiva utilizando citrato de sódio (20 g∙L -1 ) foi empregada para separar as proteínas ALA e BLG do soro de leite doce. O resultado foi um aumento da relação ALA/BLG de 0,34 no soro para 9,27 no precipitado ressuspendido. Em relação à BLG, ocorreu um aumento de 2,93 no soro para 22,60 da relação BLG/ALA na fase fluida. Em seguida, empregou-se a adsorção em HA para isolar as proteínas ALA e BLG. A recuperação de BLG na fase fluida foi semelhante para a HA comercial e a sintetizada. No entanto, para a dispersão em que o precipitado foi ressuspendido, a adsorção de ALA foi superior para a HA sintetizada comparado à HA comercial. Para a dessorção das proteínas, as melhores condições foram obtidas em tampão fosfato de sódio 0,4 mol∙L -1 em pH 6,8 a 50 °C sob agitação (50 rpm/1 h), em que, obteve-se rendimento superior a 80 % (m/v) para todos os tratamentos. Ao final do processo de separação, recuperou-se 26 e 53 % (m/v) da ALA presente, inicialmente, no soro de leite utilizando as HAs comercial e sintetizada, respectivamente. Em relação à BLG, a recuperação foi 65 e 70 % (m/v) utilizando as HAs comercial e sintetizada, respectivamente. As informações contidas neste trabalho poderão auxiliar no desenvolvimento de processos em que se pretende utilizar a HA como adsorvente para as proteínas ALA e BLG. / Hydroxyapatite (HA) was synthesized in aqueous medium in the presence of ultrasound and tested to act as an adsorbent of whey proteins α-lactoalbumin (ALA) and β-lactoglobulin (BLG). Initially, analyzes were performed to characterize the adsorbent. The calcium/fosfate ratio of synthesized HA was 1.57, below the stoichiometric HA value that is 1.67. From the X-ray diffraction analyzes, it was found that the material had high purity, low crystallinity (9%) and crystals with an average size of 27 nm. Infrared spectroscopy revealed: (1) peaks for the PO 43− ion in the regions of 561, 1028 and 603 cm -1 , for the OH - ion 1630 and 3068 cm -1 and (2) presence of a low-intensity peak at 880 and 1049 cm -1 for the CO 32− ion. Raman spectroscopy analyzes revealed characteristic peaks for PO 4 groups in the 430, 590, 962 and 1047 cm -1 regions. The characterization analyzes showed that the proposed process for HA synthesis produces a material with high purity and low crystallinity. Through the Zeta Potential was verified the interaction between the commercial and synthesized HAs and the ALA and BLG proteins. To understand the adsorptive behavior of HA and the proteins ALA and BLG, experiments were performed at pH 3.4; 6.0; 7.0 and 8.0 for the kinetic experiments; and (5, 15, 25, 35 and 45 °C) at pH 3.4 and 6.0 for the isothermal curves. The kinetic models of pseudo-first order, pseudo-second order and particle diffusion were fitted to the data. The pseudo-second order model obtained the best fit for all treatments, indicating the occurrence of chemisorption. The Langmuir and Freundlich isothermal models adjusted to the equilibrium data obtained at pH 6.0, however, at pH 3.4 the models did not adjust. Selective precipitation was employed to separate the ALA and BLG proteins present in the sweet whey. The result was an increase in the ALA/BLG ratio of 0.34 in serum to 9.27 in the resuspended precipitate. For the BLG, there was an increase from 2.93 to 22.60 in the BLG/ALA ratio in the fluid phase. Then, BLG adsorption was applied to the fluid phase with similar results for commercial and synthesized HA. For the resuspended precipitate, the ALA adsorption was higher for the synthesized compared to the commercial HA. For proteins desorption, 0.4 mol.L -1 of sodium phosphate buffer at pH 6.8 at 50 °C under agitation (50 rpm/1 h) was used, yield greater than 80% (m /v) was obtained for all treatments. At the end of the process, 26 and 53% (m/v) of ALA, present initially in the whey, was recovered using commercial and synthesized HAs, respectively. For BLG, the recovery was 65 and 70% (m/v) using the commercial and synthesized HAs, respectively. The information contained in this work can help in the development of processes in which HA is to be used as an adsorbent for ALA and BLG proteins.

Submitted by Marco Antônio de Ramos Chagas (mchagas@ufv.br) on 2016-07-07T15:50:23Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1174621 bytes, checksum: c6b8f57db951c449de6c5fbb552bccf0 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-07-07T15:50:23Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1174621 bytes, checksum: c6b8f57db951c449de6c5fbb552bccf0 (MD5) Previous issue date: 2015-11-24 / Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / De acordo com a sua solubilidade, as proteínas da carne se dividem em três classes: sarcoplasmáticas, miofibrilares e estromais. Elas exercem papel importante na textura de produtos cárneos emulsionados, devido às suas propriedades físico-químicas. Proteínas não cárneas, como o concentrado proteico do soro de leite (CPS), podem ser adicionadas a produtos cárneos a fim de diminuir custos e para contribuir para as características específicas desses produtos. Com o intuito de entender a influência de proteínas não cárneas, propriedades técnico-funcionais das proteínas da carne juntamente com o concentrado proteico do soro foram avaliadas. Foram realizadas as análises de solubilidade, capacidade de ligação de água e estabilidade da emulsão dos concentrados proteicos. Nos géis autossustentáveis, aqueles que mantiveram sua estrutura em condições de concentração, pH, temperatura e tempo estabelecidos, foram realizadas as análises de perfil de textura e relaxamento de tensão. As maiores concentrações de proteínas solúveis foram encontradas em valores extremos de pH (2, 3, 8 e 9) para todos os tratamentos, exceto para os tratamentos formados por proteínas miofibrilares em meio salino (0,6 mol.L -1 e 1,1 mol.L -1 ), cuja máxima solubilidade foi encontrada em pH 6,5; 7; 8 e 9. Em relação à estabilidade da emulsão, as proteínas estromais não apresentaram diferença (p>0,05) entre os valores de pH (3, 4 e 9). As proteínas miofibrilares com adição de sal, em valores de pH de 8 e 9, propiciaram maior estabilidade da emulsão em comparação com as proteínas miofibrilares sem adição de sal. A dispersão da mistura das proteínas cárneas formou emulsão mais estável que a suspensão das proteínas estromais e sarcoplasmáticas. O parâmetro “dureza”, em análise do perfil de textura, foi maior em géis formados pelas misturas das três proteínas extraídas da carne. O gel formado a 75 oC por 4 % de proteínas miofibrilares não diferiram (p > 0,05) do gel formado por 4 % da mistura de proteínas miofibrilares (80 %) e CPS (20 %) à mesma temperatura. O gel composto apenas por CPS necessitou de maior temperatura (90 °C) e concentração (8%) para formar um gel autossustentável. Em relaxamento de tensão, os géis das proteínas miofibrilares apresentaram o comportamento mais elástico do que o gel composto pela mistura das proteínas miofibrilares + CPS. O gel formado pela mistura das três proteínas da carne (miofibrilar + sarcoplasmática + estromais) apresentou maior módulo elástico entre os géis formados por proteínas, miofibrilares e CPS e sua mistura (Miofibrilar + CPS), porém, apresentou menor valor de taxa de recuperação, ou seja, apresentaram uma estrutura seca e quebradiça. Conclui-se que a substituição de 20 % de proteínas miofibrilares por CPS não altera o perfil de textura dos géis de proteínas miofibrilares e que as proteínas sarcoplasmáticas contribuem para as propriedades técnico-funcionais dos géis formados pelas proteínas cárneas, aumentando a força do gel e relativa propriedade emulsificante. / According to its solubility, meat proteins fall into three classes: sarcoplasmic, myofibrillar and stroma. They play an important role in texture emulsified meat products, due to their physico-chemical properties. The Non-meat proteins, such as whey protein concentrate (WPC), can be added to meat products in order to reduce costs and contribute to the specific characteristics of these products. In order to understand the influence of non-meat proteins, technical and functional properties of meat proteins together with whey protein concentrate was evaluated. The Solubility tests were carried out, water binding capacity and emulsion stability of protein concentrates. In the self- supported gels, those which maintained their structure conditions of concentration, pH, temperature and time set, the texture profile analysis and stress relaxation were performed. The higher soluble protein concentrations were found at pH extremes (2, 3, 8 and 9) for all treatments except for treatments consisting of myofibrillar proteins in saline (0.6 mol.L -1 and 1.1 mol.L -1 ), the maximum solubility was found at pH 6.5; 7; 8 and 9. For the stability of the emulsion, stromal proteins showed no difference (p > 0.05) between pH values (3, 4 and 9). The myofibrillar proteins with added salt at pH values 8 and 9, showed higher emulsion stability compared with the myofibrillar proteins without added salt. The dispersion of the mixture of meat proteins formed stable emulsion suspension of stromal and sarcoplasmic proteins. The parameter "hardness" in texture profile analysis, was greater in the gels formed by the mixture of the three extracted meat proteins. The gel formed at 75 ° C for 4% of myofibrillar proteins did not differ (p > 0.05) 4% gel formed by the mixture of myofibrillar proteins (80%) and WPC (20%) at same temperature. The gel contains only WPC required higher temperature (90 ° C) and concentration (8%) to form a self-supported gel. In relaxation of tension, the gels of myofibrillar proteins showed a more elastic behavior of the gel formed by the mixture of myofibrillar proteins WPC +. The gel formed by mixing the three meat proteins (myofibrillar + sarcoplasmic + stromal) showed higher elastic modulus of the gels formed by proteins, myofibrillar and WPC and its mixture (Myofibrillar + WPC), however, showed the lowest recovery rate, that is had a dry and brittle structure. It is concluded that the replacement of 20% of myofibrillar proteins by WPC does not alter the texture profile of the gels of myofibrillar proteins and the sarcoplasmic proteins contribute to the technical and functional properties of the gels formed by the meat proteins, increasing the gel strength and relative emulsifying property.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-11-08T18:19:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 493390 bytes, checksum: 5040656239f5ad4f22e5d51bfb060885 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-08T18:19:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 493390 bytes, checksum: 5040656239f5ad4f22e5d51bfb060885 (MD5) Previous issue date: 2005-10-31 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / Neste trabalho foi estudada a partição das proteínas do soro de queijo α- lactoalbumina (α-la) e ß-lactoglobulina (ß-lg) usando sistemas aquosos bifásicos (SAB) pela técnica de extração no ponto de névoa. O ponto de névoa de uma solução copolimérica pode ser afetado por vários fatores, como, adição de sal, massa molar do copolímero, proporção entre óxido de etileno (EO) e óxido de propileno (PO) ou pela concentração de copolímero. Os sistemas foram compostos por copolímero tribloco EO-PO-EO L 31 (Aldrich, Alemanha) e sais de fosfato de potássio e por copolímero tribloco EO-PO-EO PE 61 (Oxiteno, Brasil) e sais de fosfato de potássio. As temperaturas do ponto de névoa foram determinadas para os sistemas em diferentes condições de concentrações de copolímero e de sal. A seleção do SAB que proporcionou a melhor separação entre as proteínas estudadas foi determinada avaliando-se o coeficiente de partição das proteínas (k), partindo dos dados de concentração protéica nas fases pela técnica de cromatografia líquida de alto desempenho. Os sistemas com melhor índice de separação de proteínas foram compostos por: i) 30% (p/p) de copolímero L 31, solução de sais de fosfato de potássio 45 mM em pH 7 e 1 g de solução de isolado protéico de soro (WPI) na concentração de 20 mg de WPI/mL de solução, e ii) 20% (p/p) de copolímero PE 61, solução de sais de fosfato de potássio 100 mM em pH 7 e 1 g de solução de WPI na concentração de 20 mg de WPI/mL de solução. Os dados de partição revelaram para os sistemas avaliados, que a α-la permaneceu preferencialmente na fase aquosa, e que a ß-lg transferiu-se parcialmente para a fase copolimérica, proporcionando a separação entre as duas proteínas. / This work focuses on the partitioning study of cheese whey proteins α- lactoalbumin (α-la) and ß-lactoglobulin (ß-lg) using aqueous two phase systems (ATPS) by the cloud point extraction technique. The cloud point of a copolymeric solution can be affected by several factors, such as salt addition, copolymer molar mass, ratio of ethylene oxide (EO) and propylene oxide (PO) or copolymer concentration. The systems used were formed by EO-PO-EO L 31 triblock copolymer (Aldrich, Germany) and potassium phosphate salts, and EO-PO-EO PE 61 triblock copolymer (Oxiteno, Brazil) and potassium phosphate salts. The cloud point temperatures were determined for the systems at different conditions of copolymer and salt concentrations. The ATPS selection for the best separation between the studied proteins was determined evaluating the proteins partition coefficient (k), from data of proteins concentration in both phases using high performance liquid chromatography. The systems with better index of protein separation were composed by: i) 30% (mass) L 31 copolymer, 45 mM potassium phosphate salts solution at pH 7, and 1 g of whey protein isolate (WPI) solution at the concentration of 20 mg WPI/mL solution, and ii) 20% (mass) PE 61 copolymer, 100 mM potassium phosphate salts solution at pH 7, and 1 g of WPI solution at the concentration of 20 mg WPI/mL solution. The partition data revealed for the evaluated systems, that the α-la remained preferably in the aqueous phase, and ß-lg was partially transferred to the copolymeric phase, providing the separation between the two proteins.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-11-10T17:39:17Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1573232 bytes, checksum: 0e891caf5f28f0d44ad97897309027c3 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T17:39:17Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 1573232 bytes, checksum: 0e891caf5f28f0d44ad97897309027c3 (MD5) Previous issue date: 2005-03-01 / Neste trabalho foi estudado o processo de adsorção das proteínas albumina de soro bovino (BSA) e β-lactoglobulina (β-lg), provenientes do soro de queijo, em cromatografia de interação hidrofóbica variando-se as condições de temperatura e concentração de sal. Com os dados experimentais obtidos foi conduzida uma análise termodinâmica do processo. Foram realizadas, ainda, modificações no software SimuCromWin, desenvolvido por Saraiva (2003), que consistiram na inclusão da opção de utilização de outros modelos de isotermas além do modelo de Langmuir e o desenvolvimento de um programa que simula o processo de eluição em leito fixo. Avaliou-se, então, a influência dos modelos de isotermas na simulação do processo de adsorção assim como a otimização do processo de adsorção e dessorção das referidas proteínas em cromatografia de interação hidrofóbica. A partir dos resultados obtidos por meio do estudo da adsorção de BSA e β-lg em resina hidrofóbica (Streamline Phenil) foi possível observar que este processo é dependente da concentração de sal. Verificou-se, também, que o processo é espontâneo e entropicamente dirigido. Com as alterações no software SimuCRomWin, foram realizados estudos que indicaram o modelo de isoterma de Langmuir o melhor para simulações em cromatografia preparativa. Além disso, foi realizada a otimização do processo de separação das proteínas albumina de soro bovino (BSA) e β-lactoglobulina (β- lg), utilizando o software SimuCromWin e a técnica de superfície de resposta, na qual verificou-se que em temperaturas e concentrações de sal mais altas, dentro da faixa estudada, a resolução entre os picos é maior. / In this work was studied the adsorption process of whey proteins bovin serum albumin (BSA) and β-lactoglobulin (β-lg) at hydrophobic interaction chromatography (HIC) at four temperatures and salt concentrations. The thermodynamic analysis of the adsorptive process was made using the experimental data. Modifications were accomplished in the software SimuCromWin, developed by SARAIVA (2003), to promote the use of six types of isotherms and to include the elution stage of adsorption in fixed beds. Then, the influence of different isotherm models on the adsorption and dessorption process of BSA and β-lg and the optimization of these processes were studied. The results showed that the adsorption process of BSA and β-lg on Streamline Phenyl is dependent on salt and temperature for the two proteins. The adsorption process is driven by entropy and is favorable for both proteins. Studies were made after the modifications on the software SimuCromWin and indicated the Langmuir isotherm was the best isotherm model to simulated adsorption process for both proteins. The obtained experimental data, software SimuCromWin and surface response analysis permitted to determine the best conditions for adsorption and dessorption processes. The values found to adsorption process were 0.9 M and 313.15 K and to dessorption process were 0.85 M and 313.15 K, for both proteins.

Submitted by Reginaldo Soares de Freitas (reginaldo.freitas@ufv.br) on 2016-11-10T17:53:57Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 857750 bytes, checksum: 5be91164a48525eb79a1b72c200dea7f (MD5) / Made available in DSpace on 2016-11-10T17:53:57Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 857750 bytes, checksum: 5be91164a48525eb79a1b72c200dea7f (MD5) Previous issue date: 2005-02-28 / Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico / A cromatografia de troca iônica é uma técnica que há décadas vem sendo estudada, mas apenas recentemente começou a ser amplamente difundida na purificação de macromoléculas. Para se conhecer os fundamentos e aplicações desta técnica, foi realizada uma revisão sobre o assunto, no formato de artigo, enfocando principalmente a purificação de proteínas. Foram abordados tópicos como a estrutura protéica, o mecanismo de troca iônica, os diversos fatores que influenciam este processo e apresentados exemplos de aplicação da cromatografia de troca iônica na purificação de proteínas. Para que esses processos sejam economicamente viáveis e operacionalmente seguros devem ser otimizados, sendo importante o conhecimento do equilíbrio termodinâmico do processo. Foram determinadas as isotermas de adsorção para as proteínas α-lactoalbumina (α-la) e β-lactoglobulina (β-lg) em uma coluna de troca iônica em sistemas monocomponentes, a quatro temperaturas (283.15 K, 293.15 K, 303.15 K e 313.15 K). Dentre os cinco diferentes tipos de modelos de isotermas ajustados, os modelos de Langmuir, Jovanovic e Toth apresentaram os melhores resultados. A análise termodinâmica baseada na equação não-linear de van t Hoff demonstrou que o processo de troca iônica para as duas proteínas nas condições estudadas é endotérmico, entropicamente dirigido, ocorrendo de maneira espontânea (∆G0ad < 0) com o aumento da temperatura. Por fim, foram estudados sistemas multicomponentes formados por α-la e β-lg em diferentes proporções (1:1, 1:3, 3:1 e 1:2). Foi proposta uma modificação no método de análise frontal empregado para a determinação das isotermas de adsorção competitivas. Ao invés do método proposto por Jacobson et al. (1987) para sistemas multicomponentes, foi utilizado o método proposto por Jacobson et al. (1984) para sistemas monocomponentes, aplicado simultaneamente para os diferentes compostos do sistema. O modelo competitivo de Langmuir se ajustou satisfatoriamente aos dados experimentais, comprovando que a alternativa proposta pode ser aplicada a sistemas multicomponentes formados por macromoléculas. / The ion-exchange chromatography is a technique that has been studied at a long time, but just now began to be diffused to macromolecules purification. To a better understanding of this technique, a review was made, focusing mainly the purification of proteins. It was seen topics as protein structure, the mechanism of ion- exchange, the factors that influence this process and many examples of application of ion-exchange chromatography in the proteins purification. For these processes to be economically viable and operationally safes, they should be optimized, being important the knowledge of the thermodynamic equilibrium of the process. It was obtained the adsorption isotherms of α-lactalbumin (α-la) and β-lactoglobulin (β-lg) presents in single-component systems, in a ion-exchange column at four temperatures (283.15 K, 293.15 K, 303.15 K and 313.15 K). The adjustment of five different isotherm models was verified, and the Langmuir, Jovanovic and Toth models presented the best results. Thermodynamic analysis based on the non-linear van't Hoff equation demonstrated that the process of ion-exchange of both proteins in the studied conditions is endothermic, entropically driven, occurring spontaneously (∆G0ad < 0) with the increase of temperature. Finally, it was studied multicomponent systems formed for α-la and β-lg at different proportions (1:1, 1:3, 3:1 and 1:2). A modification was proposed in the frontal analysis method used for the determination of competitive adsorption isotherms. Instead of the method proposed by Jacobson et al. (1987) for multicomponent systems, the method proposed by Jacobson et al. (1984) for single-component systems was used, applied simultaneously for each compound of the complex system. The competitive Langmuir model was adjusted satisfactorily to the experimental data, showing that this alternative method can be applied to multicomponent systems formed by macromolecules.

Submitted by Nathália Faria da Silva (nathaliafsilva.ufv@gmail.com) on 2017-07-12T13:26:36Z No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 664572 bytes, checksum: 8665369b876fc4c470f7e19a344b2531 (MD5) / Made available in DSpace on 2017-07-12T13:26:36Z (GMT). No. of bitstreams: 1 texto completo.pdf: 664572 bytes, checksum: 8665369b876fc4c470f7e19a344b2531 (MD5) Previous issue date: 2000-07-12 / Fundação de Amparo à Pesquisa do Estado de Minas Gerais / Neste trabalho foi estudada, em uma primeira etapa, a separação das proteínas do soro de queijo α-lactoalbumina (α-la) e β-lactoglobulina (β-lg) usando Sistemas Aquosos Bifásicos (SABs), compostos por polietilenoglicol (PEG) e fosfato de potássio (FFP). A seleção dos SABs foi feita avaliando-se a relação de volume entre as fases e os coeficientes de partição das proteínas (K). O sistema que melhor separou as proteínas foi constituído por 18% de polietilenoglicol e 18% de fosfato de potássio em pH 7. Foi analisada a influência da massa molar do PEG (1.500, 4.000, 6.000 e 8.000 dáltons) sobre o coeficiente de partição. Os dados de partição para α-la mostraram que, quanto maior a massa molar do PEG, menor o valor de K. Para a β-lg foi observada tendência inversa de crescimento de K com a elevação da massa molar do polímero, exceto para PEG 8.000. Foram medidas a viscosidade, densidade e tensão interfacial para os SABs PEG/FFP pré-selecionados. A fase inferior rica em FFP apresentou-se mais densa que a fase superior rica em PEG, e a viscosidade mostrou comportamento inverso. Visando a caracterização hidrodinâmica do extrator Graesser para estudos futuros de separação contínua das proteínas α-la e β-lg, foi feito, em uma segunda parte do trabalho, um estudo de distribuição de tempos de residência (DTR) e dos coeficientes de mistura axial nas fases polimérica e salina, da fração retida da fase polimérica no extrator ("Hold-Up") e do ponto de inundação. O sistema analisado nessa etapa foi composto por 18% de PEG 1.500 e 18% de FFP. Na faixa de velocidades de agitação avaliada, de 6,6 a 15,5 rpm, os valores de "Hold-Up" mantiveram-se restritos a uma pequena faixa de variação e diminuíram com o aumento da relação de vazões entre as fases salina/polimérica. Os tempos de residência médios foram de 58 minutos para a fase salina e 65 minutos para a fase polimérica. Para descrever a DTR, foram testados quatro modelos de distribuição de tempos de residência: o da dispersão, aberto e fechado, o da difusão molecular e o de tanques em série. O modelo de dispersão axial para um sistema aberto foi o que melhor representou os dados experimentais. Para a velocidade de agitação de 6,6 rpm ocorreu inundação na condição de operação de 80 mL/min para a fase salina e 8 mL/min para a fase polimérica. A mistura axial aumentou com a elevação da velocidade linear das fases, mostrando dependência suave com relação à elevação da velocidade de rotação. / In this work was studied, in a first stage, the separation of whey proteins, alpha-lactalbumin (α-la) and beta-lactoglobulin (β-lg) using Aqueous Two-Phase Systems (ATPS) composites for polyethylene glycol (PEG) and potassium phosphate (FFP). The selection of the ATPS was made evaluating the relation volume between phases and the proteins partition coefficients (K), the system that better separated proteins it was constituted by 18% of polyethylene glycol and 18% potassium phosphate in pH 7. The influence of the molar mass the PEG (1.500, 4.000, 6.000 and 8.000 dáltons) on the partition coefficient was analyzed. The data of partition for α-la showed that the increase of the PEG molecular mass, decreasing the K. For β-lg was observed an inversed behavior of K on the increase of the PEG molecular mass, except for PEG 8.000. Phase viscosity, density and interfacial tension were determined. Bottom phase, rich in FFP is more dense than top phase rich in PEG and the viscosity has an invert behavior. Aiming at characterization hydrodynamics of the Graesser extractor for future studies of continuous separations of whey proteins (α-la and β-lg) was made, in second part of the work, a study of residence times distribution (DTR), axial mixing coefficients in the polymeric and saline phases, the Hold-Up of polymeric phase in the extractor and of the point of flooding. The system analyzed in this stage, was composite for 18% PEG 1500 and 18% FFP. In the evaluated band of speeds agitation, 6.6 and 15.5 rpm, the values of Hold-Up had been restricted a small band of variation and had diminished with increase the relation of flows rate. The average residence times, been 58 minutes for saline phase and 65 minutes for polymeric phase. To describe the DTR four models of residence times were tested. The model of dispersion for open system was what better represented the experimental data. For the agitation speed of 6.6 rpm occurred flooding in the condition of 80 mL/min for saline phase and 8 mL/min for polymeric phase. The axial mixing increase with the elevation of speed linear phases, showing a soft dependence with relationship to elevation the rotation speed.

O presente trabalho procurou investigar influência da presença de proteínas do soro do leite na atividade antioxidante da vanilina e ácido vanílico frente ao radical DPPH&bull; e a espécie de ferro hipervalente ferrilmioglobina MbFe(IV)=O em meio simulando o trato gastrointestinal. A constante de associação (KA) entre a vanilina e a &beta;-lactoglobulina (BLG) foi determinada utilizando-se as técnicas de espectroscopia de emissão molecular (KA = 400 &plusmn; 12&middot;102 L&middot;mol-1) e microcalorimétria (KA = 5,6&plusmn;0,3&middot;102 L&middot;mol-1) ambas em tampão fosfato com CH+ = 10-7,4 mol&middot;L-1 e força iônica 0,32 (NaCl). Para a interação entre a vanilina e albumina de soro bovino (BSA) encontrou-se o valor de 340 &plusmn; 13&middot;102 L&middot;mol-1 em meio de tampão fosfato com CH+ = 10-6,4 mol&middot;L-1 e força iônica 0,32 (NaCl), obtido por espectroscopia de emissão molecular. Constatou-se pela técnica de microcalorimetria que a complexação possui caráter exotérmico e as contribuições de interações hidrofóbicas para a complexação são fracas. A reatividade da vanilina e ácido vanílico com o radical DPPH&bull; foi investigada em meio de emulsão aquosa Tween-20&reg; com CH+ = 10-2,0 mol&middot;L-1. Os resultados obtidos demonstraram que a vanilina não pode ser considerada um bom antioxidante frente ao DPPH&bull; (k298 = 1,42&plusmn;0,04&middot;10-1 L&middot;mol-1&middot;s-1), no entanto, o ácido vanílico apresentou maior reatividade frente ao radical DPPH&bull; (k298 = 17,1&plusmn;0,3 &middot;10-1 L&middot;mol-1&middot;s-1). A presença das proteínas BLG e BSA nas reações de redução do radical DPPH&bull; pela vanilina e ácido vanílico conduziu a um efeito antagônico na constante de velocidade de reação. Os parâmetros termodinâmicos do estado de transição da reação com DPPH&bull; apresentaram valores relativamente altos de entalpia de ativação e moderados valores de entropia de ativação: &Delta;H&Dagger;298 = 34,0 &plusmn; 0,3 kJmol-1 para a vanilina e 46,2 &plusmn; 0,1 kJmol-1 no complexo com BSA e 51,0 &plusmn; 0,6 kJ&middot;mol-1 no complexo com BLG, valores negativos de entropia &Delta;S&Dagger;298 = -147,4 &plusmn; 0,9 J&middot;mol-1&middot;K-1, -105,3 &plusmn; 0,5 J&middot;mol-1&middot;K-1 e -90 &plusmn; 2 J&middot;mol-1&middot;K-1 respectivamente. Os valores de entalpia e entropia de ativação encontrados para o ácido vanílico foram: &Delta;H&Dagger;298= 19,6 &plusmn; 0,2 kJ&middot;mol-1, 10,2 &plusmn; 0,03 kJ&middot;mol-1 e 37,6 &plusmn; 0,3 kJ&middot;mol-1 para os complexos com BSA e BLG respectivamente e valores negativos de entropia &Delta;S&Dagger;298=-174 &plusmn; 0,5 J&middot;mol-1&middot;K-1, -206,0 &plusmn; 0,1 J&middot;mol-1&middot;K-1 e -116 &plusmn; 1 J&middot;mol-1&middot;K-1. A partir destes valores de entalpia e entropia de ativação o mecanismo de redução do radical DPPH&bull; foi atribuído a um processo de abstração de átomo de hidrogênio (HAT/PCET). A reação de desativação da espécie MbFe(IV)=O pela vanilina apresentou constante de velocidade de k298 = 57&plusmn;1 L&middot;mol-1&middot;s-1 sendo superior quando comparada ao ácido vanílico k298 = 15&plusmn;1 L&middot;mol-1&middot;s-1, fato este atribuído as cargas totais, negativa, do redutor e da proteína nas presentes condições experimentais. Observa-se um efeito antagônico da complexão da vanilina pelas proteínas na atividade antioxidante frente à ferrilmioglobina, onde o efeito reduziu, mas não impediu a reação de transferência de elétrons por esfera-externa à longa distância. Em contrapartida, a presença das proteínas BLG e BSA não influenciaram a reatividade do ácido vanílico frente à espécie MbFe(IV)=O. Os parâmetros de ativação encontrados para a reação de redução da MbFe(IV)=O com a vanilina apresentaram valores de &Delta;H&Dagger;298 = 58,8 &plusmn; 0,3 kJmol-1 e &Delta;S&Dagger;298 = -14 &plusmn; 1 J&middot;mol-1&middot;K-1, &Delta;H&Dagger;298 = 45,5 &plusmn; 0,3 kJ&middot;mol-1 e &Delta;S&Dagger;298 = -60 &plusmn; 1 J &middot;mol-1&middot;K-1, &Delta;H&Dagger;298 = 68,6 &plusmn; 0,4 kJ&middot;mol-1 e &Delta;S&Dagger;298 = 17 &plusmn; 1 J &middot;mol-1&middot;K-1 para vanilina \"livre\", complexo com BSA, e complexo com BLG respectivamente. Para a redução com ácido vanílico foram determinados os seguintes valores de entalpia e entropia de ativação: &Delta;H&Dagger;298 = 41,8 &plusmn; 0,2 kJ&middot;mol-1 e &Delta;S&Dagger;298 = -82,4 &plusmn; 0,7 J&middot;mol-1&middot;K-1, &Delta;H&Dagger;298 = 37,7 &plusmn; 0,3 kJ&middot;mol-1 e &Delta;S&Dagger;298 = -96 &plusmn; 1,0 J&middot;mol-1&middot;K-1, &Delta;H&Dagger;298 = 53,5 &plusmn; 0,2 kJ&middot;mol-1 e &Delta;S&Dagger;298 = -44 &plusmn; 1,0 J&middot;mol-1&middot;K-1 para vanilina \"livre\", complexo com BSA, e complexo com BLG respectivamente. / The present study evaluate the influence of the presence of whey proteins in the antioxidant activity of vanillin and vanillic acid towards the DPPH&bull; radical species and the hypervalent iron species ferrylmyoglobin, MbFe(IV)=O under conditions simulating the gastrointestinal tract. The association constant (KA) between vanillin and &beta;- lactoglobulin (BLG) was obtained using molecular emission spectroscopy (KA = 400 &plusmn; 12&middot;102 L&middot;mol-1) and microcalorimetric titration (KA = 5.6&plusmn;0.3&middot;102 L&middot;mol-1) both in phosphate buffer CH + = 10-7.4 mol&middot;L -1 and ionic strength 0.32 (NaCl). For the interaction between vanillin and bovine serum albumin (BSA) it was founded value of 340 &plusmn; 13&middot;102 L&middot;mol-1 in phosphate buffer with CH+ = 10-6,4 mol&middot;L-1 and ionic strength 0.32 (NaCl), as obtained by molecular emission spectroscopy. It was founded by microcalorimetry tritation that the complexation has a exothermic character and the contributions of hydrophobic interactions for complexation are weak. The reactivity of vanillin and vanillic acid toward DPPH&bull; radical was studied in aqueous emulsion using Tween-20&reg; with CH + = 10-2.0 mol&middot;L-1. The results show that vanillin can not be considered a good antioxidant (k298 = 1.42&plusmn;0.04&middot;10-1 L&middot;mol-1&middot;s-1), however vanillic acid show higher reactivity than vanillin towards the radical DPPH&bull; (k298 = 17.1&plusmn;0.3&middot;10-1 L&middot;mol-1&middot;s-1). The presence of the proteins BLG and BSA in the reduction reactions of the DPPH&bull; radical by vanillin and vanillic acid led to an antagonic effect in the reaction rate constant. The thermodynamic parameters for the transition state of the reaction with DPPH&bull; showed relatively high values of enthalpy of activation and moderately negative entropy of activation: &Delta;H&Dagger;298= 34.0 &plusmn; 0.3 kJmol-1 for vanillin and 46.2 &plusmn; 0.1 kJmol-1 for complex with BSA and 51.0 &plusmn; 0.6 kJ&middot;mol-1 for complex with BLG, negatives values of entropy &Delta;S&Dagger;298 = -147.4 &plusmn; 0.9 J&middot;mol-1&middot;K-1, -105.3 &plusmn; 0.5 J&middot;mol-1&middot;K-1 and -90 &plusmn; 2 J&middot;mol-1&middot;K-1 respectively. The values of enthalpy and entropy of activation found for vanillic acid were: &Delta;H&Dagger;298 = 19.6 &plusmn; 0.2 kJ&middot;mol-1, 10.2 &plusmn; 0.03 kJ&middot;mol-1 and 37.6 &plusmn; 0.3 kJ&middot;mol-1 for BSA and BLG respectively and negative values of entropy &Delta;S&Dagger;298 = -174 &plusmn; 0.5 J&middot;mol-1&middot;K-1, -206.0 &plusmn; 0.1 J&middot;mol-1&middot;K-1 and -116 &plusmn; 1 J&middot;mol-1&middot;K-1. From these values of enthalpy and entropy of activation the mechanism of radical DPPH&bull; reduction was assigned to a process of hydrogen atom transfer (HAT/PCET). The deactivation reaction of the MbFe(IV)=O species by vanillin shown rate constant of k298 = 57&plusmn;1 L&middot;mol-1&middot;s-1, which it is higher than vanillic acid k298 = 15&plusmn;1 L&middot;mol-1&middot;s-1. This fact is assigned to the total negative charges of the reductor and the protein under the experimental conditions. It is observed an antagonistic effect of the complexation of vanillin by proteins in the antioxidant activity, in which the effect diminish, but not avoid the long range electron transfer by out-sphere reaction. On the other hand, the presence of BLG and BSA do not affect the reactivity of vanillic acid towards the MbFe(IV)=O species. The activation parameters found for the reduction of MbFe(IV)=O by vanillin revealed values of &Delta;H&Dagger;298 = 58.8 &plusmn; 0.3 kJmol-1 and &Delta;S&Dagger;298 = -14 &plusmn; 1 J&middot;mol-1&middot;K-1, &Delta;H&Dagger;298 = 45.5 &plusmn; 0.3 kJ&middot;mol-1 e &Delta;S&Dagger;298 = -60 &plusmn; 1 J &middot;mol-1&middot;K-1, &Delta;H&Dagger;298 = 68.6 &plusmn; 0.4 kJ&middot;mol-1 and &Delta;S&Dagger;298 = 17 &plusmn; 1 J &middot;mol-1&middot;K-1 for free vanillin, complex with BSA and complex with BLG respectively. For the reduction by vanillic acid it were with the following values of enthalpy and entropy of activation: &Delta;H&Dagger;298 = 41.8 &plusmn; 0.2 kJ&middot;mol-1 and &Delta;S&Dagger;298 = -82.4 &plusmn; 0.7 J&middot;mol-1&middot;K-1, &Delta;H&Dagger;298 = 37.7 &plusmn; 0.3 kJ&middot;mol-1 and &Delta;S&Dagger;298 = -96 &plusmn; 1.0 J&middot;mol-1&middot;K-1, &Delta;H&Dagger;298 = 53.5 &plusmn; 0.2 kJ&middot;mol-1 and &Delta;S&Dagger;298 = -44 &plusmn; 1.0 J&middot;mol-1&middot;K-1 for free vanillin, complex with BSA and complex with BLG respectively.

O presente estudo teve como objetivo avaliar a associação entre o polimorfismo da &beta;-lactoglobulina e as características físico-químicas (pH, acidez e crioscopia), de composição (gordura, sólidos totais, uréia, proteína bruta, proteína verdadeira, nitrogênio não-protéico e caseína), e de estabilidade do leite. Para tanto, 11 rebanhos leiteiros foram selecionados, 5 da raça Holandesa e 6 da raça Girolanda, dos quais foram coletadas 4 amostras de leite de 164 vacas da raça Holandesa e 74 da raça Girolanda, sendo duas coletas realizadas na estação das secas e 2 na estação das chuvas. Cada amostra foi submetida à análise de composição e de características físico-químicas. Para a identificação do genótipo para &beta;-lactoglobulina, foram coletadas amostras de sangue de cada vaca, as quais foram submetidas à reação de polimerase em cadeia (PCR), determinando-se as freqüências alélicas e genotípicas dos animais. A estabilidade do leite foi avaliada pelo teste de estabilidade ao etanol, nas seguintes concentrações alcoólicas: 70, 76, 80 e 84ºGL. As freqüências genotípicas foram 0,28, 0,30 e 0,41 para os genótipos AA, AB e BB, respectivamente. A freqüência do alelo B foi maior que do alelo A, 0,52 e 0,47, para a raça Holandesa, e 0,58 e 0,41, para a raça Girolanda, respectivamente. Não houve efeito do polimorfismo da &beta;-lactoglobulina (AA, AB e BB), entre os animais das raças, avaliadas sobre as propriedades físico-químicas e a composição do leite. Observou-se efeito de raça (Holandesa e Girolanda, respectivamente) sobre a acidez titulável (16,16 e 17,07°D) e pH (6,78 e 6,75), e de composição do leite quanto as variáveis gordura (3,31 e 3,20%), NUL (16,62 e 14,45mg/dL) e PB (3,13 e 3,04%). Houve efeito da estação (chuvosa e seca, respectivamente) sobre as características físico-químicas de acidez titulável (16,62 e 16,34°D), pH (6,76 e 6,79) e crioscopia (-0,5411 e -0,5376°H), e de composição do leite quanto as variáveis lactose (4,34 e 4,50%), sólidos totais (11,65 e 11,90%), LogCCS (2,44 e 2,34), PB (3,08 e 3,14%), PV (2,84 e 2,91%), caseína (2,01 e 2,13%) e relação caseína:proteína verdadeira (0,70 e 0,72). Verificou-se também efeito da raça e estação do ano sobre a estabilidade do leite, sendo que o leite foi mais instável para raça Girolanda e durante a estação seca, mas não se observou efeito do polimorfismo da &beta;-lactoglobulina sobre esta característica. / The objective of this study was to evaluate the association between beta-lactogobulin polymorphism and physico-chemical characteristics, composition (fat, total solids, urea, crude protein, true protein, non protein nitrogen and casein), and stability of milk. For this aim, 11 dairy herds were selected, six of them composed of crossbred Holstein-Zebu (H-Z) cows and five from Holstein cows. Milk samples were taken four times (twice in dry season and twice in rainy season), from 278 Holstein and 156 crossbred Holstein-Zebu cows. Individual milk samples were analyzed for milk composition and physico-chemical properties. For &beta;-lactoglobulin polymorphism analysis, 10 mL of blood samples were ollected from each cow and then submitted to polymerase chain reaction (PCR). Following &beta;-lactoglobulin protein variants detection, genotype and allele frequencies for the 11 herds were analyzed. Heat stability of milk was determined by the alcohol-induced precipitation test, using the following ethanol concentrations 70, 76, 80 and 84ºGL. The genotype frequencies were 0.28, 0.30 and 0.41 for AA, AB and BB, respectively. Allele B frequency was higher than A, 0.52 and 0.47, for Holstein cows, 0.58 and 0.41, for Holstein-Zebu, respectively. Genetic variants of &beta;-lactoglobulin (AA, AB and BB) had no effect on physico-chemical (acidity, pH and crioscopy), and compositional characteristics (fat, total solids, urea, crude protein, non-protein nitrogen, true protein and casein percentages), either among milk from Holstein cows, or from crossbred Holstein-Zebu. Breed effect for Holstein and H-Z on titrable acidity (16,16 and 17,07°D, respectively), pH (6,78 and 6,75, respectively), fat (3,31e 3,20%, respectively), milk urea nitrogen (16,62 e 14,45mg/dL, respectively) and crude protein (3,13 e 3,04%, respectively) could be observed. Effect of seasonality between rainy and dry seasons was also observed on physico-chemical variables of titrable acidity (16,62 and 16,34°D, respectively), pH (6,76 and 6,79, respectively) and freezing point (-0,5411and -0,5376°H, respectively), and on composition characteristics of lactose (4,34 and 4,50%, respectively), total solids (11,65 and 11,90%, respectively), LogCCS (2,44 and 2,34, respectively), crude protein (3,08 and 3,14%, respectively), true protein (2,84 and 2,91%, respectively), casein content (2,01 and 2,13%, respectively) and casein:true protein ratio (0,70 and 0,72, respectively). Effect of breed and seasonality on milk ethanol stability test was observed. Holstein-Zebu milk was ethanol-unstable on dry season. No effect of &beta;-lactoglobulin on milk stability was observed.