Hidrolisados enzimáticos e aminoácidos livres têm sido reportados como fontes adequadas de proteína para o tratamento clínico de pacientes que por diversas razões, não conseguem digerir a proteína intacta. Os hidrolisados enzimáticos têm sido preferidos por fornecer peptídeos de composição bem definida, promovendo uma absorção mais efetiva pelo organismo. Isto se deve ao fato de que di e tripeptídeos podem ser diretamente absorvidos por sistemas independentes daqueles usados pelos aminoácidos, e a taxa máxima de captação na absorção de di e tripeptídeos é maior do que a dos aminoácidos livres. As proteínas do leite, soja e peixe são as mais utilizadas, devido ao alto valor nutricional, disponibilidade comercial e custo moderado. Em nosso trabalho, caracterizamos seis hidrolisados enzimáticos de \"minced\" sob o ponto de vista químico, físico-químico e nutricional, visando atender grupos populacionais que necessitem de uma alimentação especial. A composição química (proteína, lípides, umidade e o conteúdo de resíduo mineral) e o perfil de aminoácidos dos hidrolisados foram determinados. A caracterização do peso molecular destes hidrolisados protéicos foi realizada por ultrafiltração em membranas de exclusão molecular de 30, 10 e 3Kd. Os seis hidrolisados apresentaram um rendimento variando entre 63,4 e 94,2%, dependendo do sistema enzimático utilizado. Os hidrolisados liofilizados continham teores protéicos semelhantes entre si, em média 74,2% e um teor lipídico muito reduzido, da ordem de 1,2%. Todos os hidrolisados apresentaram uma composição em aminoácidos semelhantes entre si e que atende as recomendações da FAO 1991, para crianças entre 3 e 8 anos e para adultos. Os hidrolisados 1 (pepsina 1:10.000/bromelina) e 4 (pepsina 1:10.000/Aspergillus oryzae) são indicados para o tratamento de pacientes com encefalopatia hepática, pois apresentaram uma relação de Fischer elevada de 3: 1. O processo de ultrafiltração mostrou ser um método de baixo custo e eficiente para separar as frações peptídicas com diferentes pesos moleculares e pouco interferiu na distribuição dos aminoácidos. No hidrolisado 5 (pepsina 1:60.000/Streptomyces griseus), a fração com peso molecular menor que 3 KDa, apresentou uma porcentagem elevada (57%) de peptídeos com baixo peso molecular, podendo ser utilizada no tratamento de pacientes com alergias alimentares. Esta mesma fração apresentou uma elevada concentração de fenilalanina livre, sugerindo o emprego de um processo de remoção deste aminoácido, para posterior formulação de dietas para pacientes fenilcetonúricos. / Protein hydrolysates and free amino acids have been used for the nutritional management of individuais who are not able to digest intact protein. Studies within the past two decades have shown that dipeptides and tripeptides may serve efficiently and safely to improve protein nutrition and that in certain instances they may be superior to free amino acids. Owing to their superior nutritional quality, hydrolysates of cow\'s milk protein, soy protein and fish protein are the most widely usado In our work, a minced fish was hydrolyzed, employing six different systems of two sequential enzymes. lhe resultant fish protein hydrolysates (FPH) were characterized for protein, fat, dry matter and ash contents and their amino acid composition was analyzed either. lhe six FPH were submitted to an ultrafiltration through a series of membranes with molecular cut-offs (MWCO) of 30, 10 and 3 KDa. lhe results showed yields of protein hydrolysates using different proteolytic enzymes varying from 63,4 to 94,2%. lhe protein contents on a dry basis of the six hydrolysates were similar, on average, 74,2%. lhe lipid contents of the six hydrolysates were low (mean of 1,2%). Although decreases of some amino acids were observed after hydrolysis, adequate amounts of essential amino acids in relation to the reference pattern of FAO (1991) were found for children from 3-8 years and adults. lhe hydrolysates 1 . (pepsin 1:10.0001 bromelain) and 4 (pepsin 1:10.000/Aspergillus oryzae) present a high Fischer ratio (molar ratio of VaI + Leu + lIe to lyr + Phe) and seem to be interesting for clinicai treatment of patients with liver diseases. lhe separation of peptides with different molecular weights by ultrafiltration seems to be a low cost and efficient method and does not interfere substantially with the amino acids distribution. lhe hydrolysate 5 (pepsin 1:60.000/Streptomyces griseus) contained a high percentage of low molecular weight peptides (57%), lower than 3 KDa. lhe same fraction contains a high free phenylalanine content, suggesting the removal of this amino acid in order to formulate diets for PKU patients.

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

La biomasse lignocellulosique (BLC) est, à l’heure actuelle, la meilleure alternative au pétrole en ce qui concerne la production d’énergie et de molécules à haute valeur ajoutée. Seulement, son exploitation nécessite l’emploi de prétraitements dont les plus courants génèrent des composés inhibant la croissance des microorganismes (dérivés furaniques, acides aliphatiques, phenols).Le but de ces travaux de thèse est donc de répondre à la question suivante : “Est il possible d’utiliser la nanofiltration pour éliminer les composés inhibiteurs présents dans un hydrolysat hémicellulosique, afin de le rendre fermentescible par Bacillus subtilis 168 ?”La détermination des concentrations minimales inhibitrices de ces composés inhibiteurs sur Bacillus subtilis 168 ont permis de fixer la quantité d’inhibiteurs à éliminer de l’hydrolysat.La dia-nanofiltration à l’aide de la membrane DK (GE, USA) a permis d’éliminer de manière efficace (+ de 90%) les dérivés furaniques et les acides alphatiques. Toutefois l’émination des composés phénoliques s’est révélée plus complexe, ainsi seul 25% du syringaldéhyde a été éliminé.La cytométrie en flux a permis de montrer une action de l’acide férulique et de la vanilline sur la fluidité et la polarisation de la membrane plasmique. / Lignocellulosic biomass is a promising alternative to oil for the production of energy and high added value molecules. However, its exploitation requires the use of pretreatment processes. The most commonly used processes generate by-products which present inhibitory action on microorganisms (furan derivatives, aliphatic acids, phenolic compounds).The main goal of this thesis project is to answer the following question : “Is it possible to use nanofiltration to remove inhibitory compounds from hemicellulosic hydrolysate, in order to ferment the latter with Bacillus subtilis 168 ?”Determination of minimal inhibitory concentrations of these inhibitory compounds allowed to determine, for each one, the quantity to remove from the hydrolysate.Dia-nanofiltration with DK membrane (GE, USA) allowed to efficiently remove (more than 90%) furane derivatives of aliphatic acids. However, removal of phenolic compounds was more complexe, hence, only 25% of syringaldehyde could be removed. Though most indentified inhibitory compounds were removed, Bacillus subtilis 168 was still not able to ferment the hydrolysate.Flow cytometry showed that férulic acid and vanillin presented an impact on Bacillus subtilis 168 plasma membrane fluidity of polarisation.

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).

Orientador: Flavia Maria Netto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-09T02:23:59Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Tiengo_Andrea_M.pdf: 1037181 bytes, checksum: fa41390046e1fd743ebaf166db3e45ec (MD5) Previous issue date: 2007 / Resumo: O amaranto vem se destacando como uma excelente fonte alternativa ou complementar de proteínas alimentares devido à sua composição balanceada em aminoácidos essenciais. A cultura do amaranto (Amaranthus cruentus BR Alegria) vem sendo introduzida no Brasil por sua ótima qualidade nutricional, alto teor de proteínas e melhor valor biológico que a de cereais, e funcional, além de características agronômicas de adaptabilidade. Apesar de o amaranto ter sido bem caracterizado quimicamente e apresentar componentes relacionados a diferentes atividades bioquímicas com potencial fisiológico, pouco se conhece sobre seu potencial funcional. O presente trabalho teve como objetivo avaliar a atividade inibidora da enzima conversora da angiotensina (ECA) e a capacidade ligante de ácidos biliares (AB) da farinha desengordurada de amaranto e seus produtos. Farinha integral foi obtida pela moagem do grão de Amaranthus cruentus (variedade BR Alegria) e tratada com hexano para obtenção da farinha desengordura (FDA), utilizada para a produção do concentrado protéico de amaranto (CPA). Para obtenção de hidrolisados protéicos, CPA, sem e com tratamento térmico prévio (90°C/ 30 minutos), foi hidrolisado com a enzima Alcalase, até atingir 12% de grau de hidrólise (GH). As farinhas e seus produtos derivados foram caracterizados quanto à composição e perfis eletroforético e cromatográfico de suas proteínas. A digestão in vitro das proteínas também foi avaliada e o material digerido utilizado para avaliação da atividade inibidora da ECA. A farinha integral de amaranto e seus derivados apresentaram composição semelhante à encontrada na literatura. O tratamento térmico prévio do CPA não alterou o padrão de atividade das enzimas utilizadas, pois o perfil eletroforético e cromatográfico (fase reversa e exclusão molecular) mostraram-se semelhantes. Todos os hidrolisados protéicos e digeridos apresentaram capacidade de inibir a ECA in vitro. No entanto, os digeridos do CPA sem e com tratamento térmico prévio (DCPAst e DCPAtt respectivamente) apresentaram menor atividade inibidora da ECA (IC50 de 0,439 mg proteína/mL e 0,475 mg proteína/mL respectivamente) que os hidrolisados com Alcalase tanto antes (HPAst e HPAtt) como após a digestão in vitro (DHPAst e DHPAtt) que apresentaram IC50 0,118 a 0,176 mg de proteína/mL. Estes resultados sugerem que, in vivo, a ingestão da proteína de amaranto intacta pode apresentar menor atividade inibidora da ECA quando comparada à ingestão da proteína previamente hidrolisada com Alcalase. A digestão in vitro não alterou a atividade inibitória da ECA dos hidrolisados, sugerindo que os peptídeos inibidores da ECA liberados pela ação da Alcalase foram resistentes à hidrólise gastrintestinal. A capacidade ligante de ácidos biliares dos produtos de amaranto (FDA, CPA, HPAst e resíduo alcalino ¿ RA - obtido da extração do CPA) e da colestiramina (utilizada como controle positivo), foi diferente em função do ácido biliar estudado (ácidos cólico, taurocólico, glicocólico e deoxicólico). A colestiramina apresentou a maior atividade ligante para todos os AB testados, diferindo-se de todas as amostras (p<0,05). O RA, mais rico em fibras (8,6%), apresentou a menor atividade ligante para os AB testados, com exceção do ácido glicocólico, que os demais produtos. A FDA apresentou atividade ligante intermediária para todos os AB, porém semelhante à do CPA com o ácido deoxicólico e do HPAst com o ácido taurocólico, que apresentaram as maiores atividades. A FDA e CPA apresentaram capacidade ligante de ácidos biliares secundários tóxicos à mucosa intestinal. A partir dos resultados obtidos não foi possível afirmar se foram as proteínas, as fibras ou eventualmente outro componente não avaliado, o principal responsável por esta atividade. Com a comprovação das atividades inibidora da ECA e ligante de ácidos biliares in vitro, sugere-se a realização de estudos in vivo, sendo o experimento in vivo um método mais confiável para avaliar a atividade biológica das proteínas de amaranto e demais componentes / Abstract: Amaranth has been highlighted as an excellent alternative or complementary source of food protein due to its balanced amino acid composition. The culture of amaranth has been introduced into Brazil on account of its optimum nutritional (high protein content and better biological quality than that of cereal protein) and functional quality, apart from its agricultural characteristics and adaptability. Although amaranth has been well characterised chemically and present components related to different biochemical activities with physiological potential, little is known about its functional potential. The objective of the present work was to evaluate the inhibitory activity of the angiotensin converting enzyme (ACE) and the capacity to bind with the bile acids (BA) of defatted amaranth flour and its products. Whole flour was obtained by grinding the Amaranthus cruentus grain (BR Alegria variety), and treating with hexane to obtain the defatted flour (ADF), used to produce the amaranth protein concentrate (APC). To obtain the protein hydrolysates, APC, with and without prior heat treatment (90ºC/ 30 minutes), was hydrolysed using the enzyme Alcalase to a 12% degree of hydrolysis (DH). The flours and their derived products were characterised with respect to the electrophoretic and chromatographic compositions and profiles of their proteins. The in vitro digestibility of the proteins was also evaluated and the digested material used to determine the ACE inhibitory activity. The whole amaranth flour and its derivatives presented a composition similar to that found in the literature, and the prior heat treatment of the APC did not alter the activity pattern of the enzymes used, since the electrophoretic and chromatographic profiles (reverse phase and molecular exclusion) were shown to be similar. All the protein hydrolysates, before and after digestion, showed in vitro ACE inhibitory capacity. However, the digested APC, with or without prior heat treatment (DAPCnt and DAPCht, respectively) presented less ACE inhibitory activity (IC50 of 0,439 mg protein/mL and 0,475 mg protein/mL, respectively) than the Alcalase hydrolysates both before (APHnt and APHtt) and after in vitro digestion (DAPHnt and DAPHtt), which presented IC50 values of from 0,118 to 0,176 mg protein/mL. These results suggest that, in vivo, the ingestion of intact amaranth protein could present less ACE inhibitory activity than when ingesting protein previously hydrolysed with Alcalase. In vitro digestion did not change the ACE inhibitory activity of the hydrolysates, suggesting that the ACE inhibitory peptides liberated by the action of Alcalase were resistant to gastro-intestinal hydrolysis. The bile acid binding capacity of the amaranth products (ADF, APC, APHnt and the alkaline residue ¿ AR ¿ obtained from the extraction of APC) and of cholestyramine (used as the positive control), varied as a function of the bile acid studied (cholic, taurocholic, glycocholic and deoxycholic acids). The cholestyramine showed greater binding activity with all the BAs tested, differing from all the samples (p<0,05). The fibre-rich (8,6%) AR presented the least binding activity with all the BAs tested, as compared to the other products, with the exception of with glycocholic acid. The ADF presented intermediate binding activity with all the BAs, which was nevertheless similar to that of APC with glycocholic acid and of APHnt with taurocholic acid, which presented the highest activities. The ADF and APC presented binding capacity with the secondary bile acids toxic to the intestinal mucous membrane. From the results obtained, it was not possible to affirm if it was the proteins, fibres or even some other non-evaluated component, that was responsible for this activity. Having proven the ACE inhibitory and bile acid binding activities in vitro, it is important to also carry out in vivo studies, since the in vivo experiment is a more reliable method to evaluate the biological activity of the amaranth proteins and their other components / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

Orientador: Flavia Maria Netto / Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos / Made available in DSpace on 2018-08-07T15:37:07Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Faria_Mariza_M.pdf: 1934217 bytes, checksum: d2b5831163c6c6be9fad1f62fd40b3fc (MD5) Previous issue date: 2006 / Resumo: Peptídeos inibidores da enzima conversora de angiotensina (ECA) presentes em alimentos têm despertado o interesse de muitos pesquisadores, pois há evidências que sua ingestão, possa auxiliar na prevenção e no tratamento não medicamentoso da hipertensão. O potencial da atividade anti-hipertensiva de peptídeos tem sido avaliado principalmente com relação à capacidade de inibir a ECA, que tem papel fundamental na regulação da pressão arterial. Desta forma, inúmeros estudos têm focado a produção e o isolamento de peptídeos com atividade inibidora da ECA a partir de proteínas de diferentes fontes alimentícias, embora ainda pouco se conhece sobre a biodisponibilidade destes peptídeos. O presente estudo teve como objetivos: avaliação da influência das enzimas do trato gastrintestinal na atividade inibitória da ECA de hidrolisados protéicos e sua correlação com a atividade anti-hipertensiva avaliada in vivo e avaliar o efeito antihipertensivo e na função renal de hidrolisados de diferentes fontes. Utilizou-se hidrolisados comerciais de diferentes fontes protéicas: caseína (Hyprol 8052), soro de leite (Hyprol 3301) e glutén de trigo (Hyprol 4137) fornecidos pela Kerry Bio-Science; caseina (CE90ACE), soro de leite (WE80BG) e soja (SE50BT), doados pela DMV International e colágenos hidrolisados de origem bovina e suína (Gelita South América). Os colágenos hidrolisados foram fracionados em sistema de ultrafiltração com membranas de cut off de 30 a 50 kDa, 5 a 8 kDa e 1 a 2 kDa, obtendo-se os permeados P1 (PM< 30-50kDa), P2 (PM< 5-8kDa) e P3 (PM< 1-2 kDa), respectivamente. Os hidrolisados foram caracterizados físico-quimicamente e em seguida analisados quanto à capacidade de inibição da ECA antes e após a digestão gastrintestinal in vitro, e atividade anti-hipertensiva em ratos espontaneamente hipertensos (SHR) por via oral. Os produtos que apresentaram as melhores atividades in vivo foram avaliados quanto à sua influência na função renal dos animais e efeito hipotensor prolongado na pressão arterial de SHR, em experimento crônico. A hidrólise gastrintestinal in vitro promoveu efeito variável sobre a atividade inibitória da ECA. Os hidrolisados de maior peso molecular, colágenos hidrolisados bovino e suíno, apresentaram aumento significativo da potência inibitória da ECA. Por outro lado, observou-se redução na capacidade de inibir a ECA dos hidrolisados com menor peso molecular, como os hidrolisados da caseína (Hyprol 8052 e CE90ACE), soro de leite (Hyprol 3301) e soja (SE50BT). Os colágenos hidrolisados bovino e suíno e suas frações, tanto antes como após a digestão gastrintestinal in vitro apresentaram menor potência inibitória da ECA que os demais hidrolisados. Todos os hidrolisados anali sados foram capazes de induzir redução significativa da pressão arterial de SHR, exceto os colágenos hidrolisados bovino (CHB) e suíno (CHS) não fracionados. Os hidrolisados do soro de leite (WE80BG), caseína (CE90ACE), fração P1 do colágeno bovino e suíno (CHBP1 e CHSP1) e a fração P3 do colágeno hidrolisado suíno (CHSP3) foram os mais eficientes em reduzir a pressão arterial de SHR. A administração oral crônica dos hidrolisados WE80BG e CHBP1 induziu uma redução progressiva e significativa da pressão arterial de SHR, sendo a diferença de 20,60 mmHg e 10 mmHg, respectivamente, em relação à pressão basal. O hidrolisado CE90ACE, que apresentou uma das melhores atividades anti-hipertensivas in vivo, induziu redução na filtração glomerular dos animais e promoveu maior excreção de sódio na porção pós-proximal do ducto renal, provavelmente devido a um efeito vasodilatador, decorrente da inibição da ECA. Ao comparar os resultados obtidos in vivo com os valores de IC50 antes e após a hidrólise gastrintestinal, não se observou relação entre a eficiência em inibir a ECA in vitro e a redução da pressão arterial in vivo dos hidrolisados protéicos comerciais. Em conclusão, as enzimas gastrintestinais exercem grande influência sobre atividade antihipertensiva dos hidrolisados protéicos comerciais, podendo aumentar ou diminuir o efeito hipotensor in vivo. Porém, a digestão gastrintestinal in vitro dos hidrolisados antes da avaliação do potencial inibidor da ECA unicamente não se mostrou vantajosa para a predição da atividade biológica dos hidrolisados, pois além da digestão gastrintestinal há outros fatores e/ou mecanismos que podem estar envolvidos com o decréscimo da pressão arterial produzido pela ação dos peptídeos / Abstract: Angiotensin converting enzyme (ACE) inhibitory peptides present in foods have motivated the interest of many researchers, since there is evidence that the ingestion of these peptides, could aid in the prevention and in the non-medication treatment of hypertension. The anti-hypertensive activity of the peptides has been mainly assessed in relation to their capacity to inhibit the ACE, which has a fundamental role in regulating the blood pressure. In this way, innumerous studies have focused on the production and isolation of peptides with ACE-inhibitory activity from proteins from different food sources, though still little is known about the bioavailability of this peptides. The objectives of the present study were: assess the influence of the gastrointestinal enzymes on the ACEinhibitory activity of protein hydrolysates and the correlation with the anti-hypertensive activity assessed in vivo, and to assess the anti-hypertensive effect and kidney function of hydrolysates from different sources. Commercial hydrolysates from the following protein sources were used: casein (Hyprol 8052), milk whey (Hyprol 3301) and wheat gluten (Hyprol 4137), all provided by Kerry Bio-Science; casein (CE90ACE), milk whey (WE80BG) and soy (SE50BT), donated by DMV International, and hydrolysed collagens of bovine and porcine origins (Gelita South America). The hydrolysed collagens were fractionated in an ultrafiltration system using membranes with cut-offs of 30 to 50 kDa, 5 to 8 kDa and 1 to 2 kDa, obtaining the permeates P1 (PM<30-50 kDa), P2 (PM<5-8 kDa) and P3 (PM<1-2 kDa), respectively. The hydrolysates were physicochemically characterized and analysed for their ACE-inhibitory capacity before and after in vitro gastrointestinal digestion, and for their anti-hypertensive activity in spontaneously hypertensive rats (SHR) via oral. The products presenting the best activity in vivo, were assessed for their influence on the kidney function of the animals and for their prolonged hypotensive effect on the blood pressure of SHR in a chronic experiment. The in vitro gastrointestinal hydrolysis promoted a variable effect on the ACE-inhibitory activity. The higher molecular weight hydrolysates, bovine and porcine collagen hydrolysates, presented a significant increase in the ACE-inhibitory potential. On the other hand a reduction in the ACE-inhibitory potential was observed for the smaller molecular weight hydrolysates, such as the casein (Hyprol 8052 and CE90ACE), milk whey (Hyprol 3301) and soy (SE50BT) hydrolysates. The bovine and porcine collagen hydrolysates and their fractions, both before and after in vitro gastrointestinal digestion, presented lower ACE-inhibitory potential than the other hydrolysates.All the hydrolysates analysed were capable of inducing a significant reduction in blood pressure in the SHR, except for the non-fractionated bovine (BCH) and porcine (PCH) collagen hydrolysates. The milk whey (WE80BG) and casein (CE90ACE) hydrolysates, P1 fractions of bovine and porcine collagen (BCHP1 and PCHP1) and the P3 fraction of the porcine collagen hydrolysate (PCHP3) were the most efficient in reducing the blood pressure in SHR. The chronic oral administration of the hydrolysates WE80BG and BCHP1 induced a progressive, significant reduction in the blood pressure of the SHR, showing a difference of 20.60 mmHg and 10 mmHg, respectively, as compared to the basal pressure. The hydrolysate CE90ACE, which presented one of the best in vivo anti-hypertensive activities, induced a reduction in glomerular filtration by the animals and promoted greater sodium excretion at the post-proximal portion of the kidney duct, probably due to a vasodilatory effect on account of ACE-inhibition. On comparing the in vivo results with the IC50 values, before and after gastrointestinal hydrolysis, no relation was observed between the in vitro ACE-inhibitory efficiency and the in vivo reduction in blood pressure by the commercial protein hydrolysates. In conclusion, the gastrointestinal enzymes exert considerable influence on the anti-hypertensive activity of the commercial protein hydrolysates, and can increase or decrease the in vivo hypotensive effect. Thus the in vitro gastrointestinal digestion of the hydrolisates alone, before the assessment of the ACE-inhibitory potential, is apparently of no advantage in predicting the biological activity of the hydrolysates, since apart from the gastrointestinal digestion other factors and/or mechanisms can also be involved in the decrease in blood pressure produced by the action of the peptides / Mestrado / Nutrição Experimental e Aplicada à Tecnologia de Alimentos / Mestre em Alimentos e Nutrição

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.

<div> <p>Chia seed (<i>Salvia hispanica</i>) has shown potential as an alternative source of nutrients with a high content of fiber (36 %), protein (25%), and fat (25%). Unfortunately, the presence of a viscous biopolymer (mucilage), surrounding the chia seed (CS), limits the accessibility of the protein and other nutrients. Nevertheless, this biopolymer’s chemical composition makes it suitable for the development of biodegradable films. Regarding CS protein, disulfide bonding, and nonprotein-protein interactions often frequent in plant protein, have limited its technological application in food matrices. Therefore, scientists have pointed at processing methods involving enzymatic proteolysis to improve the functionality of plant protein ingredients. The objective of this study was to establish processing techniques to exploit the functionality, extraction, and health benefits of chia seed components. First, ultrasonication followed by vacuum-filtration was used to separate mucilage from CS prior to fat extraction by oil press. Mucilage-free and defatted CS were treated using conventional (enzymatic hydrolysis with alcalase) or sequential (enzymatic hydrolysis with alcalase+flavourzyme), and under water bath or microwave-assisted hydrolysis. Chia seed protein hydrolysates (CSPH) derived from the sequential hydrolysis with microwave treatment showed superior (p<0.05) in vitro antioxidant activity. The highest (p<0.05) cellular antioxidant activity was achieved by the sequential (94.76%) and conventional (93.13%) hydrolysis with microwave. Dipeptidyl peptidase-V inhibition was higher (p<0.05) for sequential hydrolysis with water bath, while Angiotensin-Converting Enzyme (ACE) inhibition activity increased (p<0.05) with hydrolysis for all treatments compared to the control. Regarding functionality, sequential hydrolysis with microwave showed higher (p<0.05) solubility at lower pH (3 and 5), while conventional hydrolysis with microwave was better at pH 7 and 9. Emulsification properties and foaming capacity were also higher in conventional hydrolysis with microwave, but conventional hydrolysis with water bath was more stable for foaming properties only. In terms of mucilage applicability, biodegradable films were developed by casting technique where CS mucilage was plasticized with different polyol mixtures (sorbitol and glycerol). CS mucilage films with higher sorbitol content showed superior tensile strength (3.23 N/mm²), and lower water vapor permeability (1.3*109 g/ m*s*Pa) but had poor flexibility compared to other treatments. Conversely, films with high glycerol content showed high elongation at break (67.55%) and solubility (22.75%), but reduced water vapor permeability and tensile strength. The hydrophobicity, measured as water contact angle, was higher (p<0.05) for mixtures containing equal amounts of polyols. Lastly, Raman Spectroscopy analysis showed shifts from 854 to 872 cm^-1 and 1061 to 1076 cm^-1, which corresponded to β(CCO) modes. These shifts represent an increase in hydrogen bonding, responsible for the high tensile strength and decreased water vapor permeability. This study demonstrated that ultrasonication followed by vacuum filtration can successfully separate mucilage from chia seeds; microwave-assisted and enzymatic hydrolysis generated protein hydrolysates with improved bioactivity and functionality. Finally, chia seed mucilage was able to form films with potential to be used in drug delivery and edible food coating applications.</p> </div> <br>