Uso de papaína e bromelina para obtenção de hidrolisados proteícos de fígado suíno

Abstract

Neste estudo as atividades enzimáticas das peptidases cisteínicas, papaína e bromelina da Prozin® foram comparadas com a peptidase papaína analítica e subtilisina alcalase, essa amplamente empregada na indústria petfood e fórmulas infantis. No ensaio com caseína 1% em tampão fosfato 0,1 M pH 7, a alcalase mostrou mais efetividade com valor 100 vezes maior que as enzimas da Prozin®. As modificações na estrutura dos substratos derivados de ?-nitroanilida, revelaram distinção entre as peptidases industriais, em presença de N-Succinil-Ala-Ala-Pro-Phe ?-nitroanilida a papaína apresentou maior ação, e quando em NSuccinil-Ala-Ala-Pro-Leu ?-nitroanilida a bromelina mostrou maior atividade proteolítica, identificando a hidrofobicidade na região de substituição P1 como regulador de ação entre as peptidases. O planejamento experimental se deu com hidrólises de fígado suíno, como fonte proteíca, empregando as enzimas papaína e bromelina, separadamente, contemplando três variáveis em três níveis: relação enzima/substrato (1, 2 e 4 %), temperatura (40, 60 e 80 °C) e tempo (60, 120 e 240 minutos). Após considerações dos melhores resultados somadas as condições possíveis de reprodutibilidade industrial, a hidrólise escolhida estabeleceu como temperatura 60 °C, com relação enzima/substrato de 2% por 4 horas, seguidas de liofilização. Os hidrolisados advindos das reações com papaína e bromelina resultaram liofilizados com valores menores de 10% em umidade, com uma baixa redução no teor de proteínas (~2%). A amostra apresentou um excelente perfil microbiológico e no teste de inserção de inóculo conhecido, a etapa de paralização da reação enzimática por calor (100 °C / 15min) mostrou eficiência na redução da carga microbiana pelo processo.<br>

Abstract : In this study the enzymatic activity of cysteine peptidase, papain and bromelain Prozin® were compared with peptidase analytical papain and subtilisin alcalase, being the last one widely used on the petfood industry and infant formulas. On the test with 1% casein phosphate buffer 0,1 M pH 7, the alcalase showed more effectiveness with value a hundred times greater than the enzymes of Prozin®. The changes in the structure of the derivative of ?-nitroanilide substrates revealed distinction between the industrial peptidases. In the presence of Nsuccinyl- Ala-Ala-Pro-Phe-?-nitroanilide papain showed the highest activity, and when N-succinyl-Ala Ala-Pro-Leu ?-nitroanilide bromelain showed higher proteolytic activity, identifying the hydrophobicity in P1 replacement region as action regulator between peptidases. The experimental design was made with pig liver hydrolysis, as a protein source, using the enzymes papain and bromelain, separately, covering three variables at three levels: relationship enzyme / substrate (1, 2 and 4%), temperature (40, 60 and 80 °C) and time (60, 120, and 240 minutos). After considering not only the best possible results but also industrial reproducibility, the choosen hydrolysis established the temperature at 60 ° C with relationship enzyme / substrate 2% for 4 hours, followed by lyophilization. The hydrolysates obtained from reactions with papain and bromelain resulted lyophilized under 10% in humidity values, with a low reduction in the protein content (~ 2%).The sample showed an excellent microbiological profile and at the known inoculum insertion test. The paralysis stage of stop the enzymatic reaction by heat (100 °C / 15 min) showed effectiveness in reducing microbial load by the process.