Production, purification and characterization of a thermostable β-1,3-glucanase (laminarinase) produced by Moniliophthora perniciosa

The enzyme glucanase from Moniliophthora perniciosa was produced in liquid medium and purified from the culture supernatant. A multivariate statistical approach (Response Surface Methodology - RSM) was employed to evaluate the effect of variables, including inducer (yeast extract) and fermentation time, on secreted glucanase activities M. perniciosa detected in the culture medium. The crude enzyme present in the supernatant was purified in two steps: precipitation with ammonium sulfate (70 percent) and gel filtration chromatography on Sephacryl S-200. The best inducer and fermentation time for glucanase activities were 5.9 g L-1 and 13 days, respectively. The results revealed three different isoforms (GLUI, GLUII and GLUIII) with purification factors of 4.33, 1.86 and 3.03, respectively. The partially purified enzymatic extract showed an optimum pH of 5.0 and an optimum temperature of 40°C. The enzymatic activity increased in the presence of KCl at all concentrations studied. The glucanase activity was highest in the presence of 0.2 M NaCl. The enzyme showed high thermal stability, losing only 10.20 percent of its specific activity after 40 minutes of incubation at 90°C. A purified enzyme with relatively good thermostability that is stable at low pH might be used in future industrial applications.

A enzima glucanase de Moniliophthora perniciosa foi produzida em meio líquido e purificada a partir do sobrenadante da cultura. A metodologia de superfície de resposta (MSR) foi usada para avaliar os efeitos das variáveis, incluindo indutor (extrato de levedura) e tempo de fermentação, na atividade da glucanase de M. perniciosa detectada no meio de cultura. A enzima presente no sobrenadante foi purificada em duas etapas: precipitação com sulfato de amônio (70 por cento) e cromatografia de filtração em gel em Sephacryl S-200. A produção da enzima glucanase foi maior na concentração de 5,9 g L-1 de extrato de levedura e 13 dias de fermentação. Os resultados mostraram três diferentes isoformas (GLUI, GLUII e GLUIII) com fatores de purificação de 4,33, 1,86 e 3,03, respectivamente. O extrato enzimático parcialmente purificado mostrou um pH ótimo de 5,0 e uma temperatura ótima de 40°C. A atividade enzimática aumentou na presença de KCl em todas as concentrações estudadas. A atividade da glucanase foi maior na presença de NaCl 0,2 M. A enzima apresentou alta estabilidade térmica, perdendo apenas 10,20 por cento de sua atividade específica após 40 minutos de incubação a 90°C. Os resultados de termoestabilidade e a atividade em baixo pH mostraram que a enzima glucanase de M. perniciosa tem características promissoras para futuras aplicações industriais.

Estabilidade térmica das vitaminas A e E em rações e premixes vitamínicos para camarões / Thermal stability of vitamins A and E in rations and vitamin premixes for shrimp

O trabalho teve como objetivo avaliar a estabilidade térmica das vitaminas A e E em diferentes rações e premixes vitamínicos utilizados na carcinicultura. Foram utilizadas no experimento três rações comerciais peletilizadas e desintegradas em diferentes diâmetros e dois premixes vitamínicos. As amostras de cada dieta e de premixes foram acondicionadas em recipientes plásticos e armazenadas nas seguintes condições: ambiente refrigerado (6°C±2°C), ambiente climatizado (20°C±3°C) e ambiente de estufa (40°C±3°C). Os teores das vitaminas foram determinados em triplicata nas amostras nos períodos 0 (controle), 5, 10, 15, 20, 25 e 30 dias, nas condições anteriormente descritas. Os resultados obtidos mostraram que o percentual médio das perdas de vitamina A nas rações foram de 65, 60 e 68 por cento para os ambientes refrigerado, climatizado e em estufa, respectivamente. Para o premix vitamínico A, o percentual médio de degradação foi de 78 a 87 por cento, observando maiores perdas nos ambiente climatizado e de estufa. Com relação à vitamina E, observou-se nas rações perdas de 88 a 100 por cento, verificando-se perdas totais para o armazenamento em ambiente de refrigeração e estufa. Já o premix vitamínico E as perdas foram de 71 a 82 por cento. Durante o armazenamento da ração e dos premixes vitamínicos, as perdas por degradação térmica demonstraram falta de estabilidade das vitaminas lipossolúveis na estrutura das rações e premixes, utilizados na alimentação de camarões.

The study aimed to evaluate the thermal stability of vitamins A and E on different rations and vitamin premixes used in shrimp farming. Three commercial rations pelleted and disintegrated in two different diameters and two vitamin premixes were used in the experiment. Samples of each ration and premixes were placed in plastic containers and stored under the following conditions: refrigerated environment (6°C±2°C), acclimatized environment (20°C±3°C) and greenhouse environment (40°C±3°C). The levels of vitamins were determined in triplicate in samples at times 0 (control), 5, 10, 15, 20, 25 and 30 days, under the conditions described above. The results were statistically treated by analysis of variance (ANOVA) and the Duncan test was applied at 5 percent probability. The results showed that the average vitamin A percentage losses in rations were 65 percent, 60 percent and 68 percent for climatized, air-conditioned and greenhouse environments respectively. For the vitamin premix A the percentage of degradation was 78-87 percent and it was observed higher losses in the climatized and greenhouse environments. With respect to vitamin E, it was observed in the rations lost of 88 percent to 100 percent verifying the total losses for the storage in air-conditioned and greenhouse environments. For the vitamin premix E the losses were 71 percent to 82 percent. It was concluded that during the storage of feed and premixes vitamins, losses due to thermal degradation showed lack of stability of fat soluble vitamins in the structure of feed and premixes used in feed for shrimp.

Aquecimento de vinho tinto e suco de uva utilizados em preparações culinárias não afeta a capacidade antioxidante e o teor de fenóis totais / Heating of red wine and grape juice in food preparations does not affect their antioxidant capacity and total phenol content

OBJETIVO: Avaliar a capacidade antioxidante e a concentração dos compostos fenólicos de vinho tinto e suco de uva utilizados em preparações culinárias, quando submetidos ao processo de fervura. Métodos: A avaliação ocorreu após diferentes períodos de aquecimento (100ºC) em dois sistemas: i) panela de alumínio e chama de fogão e ii) balão de vidro e manta térmica. Amostras comerciais de vinho tinto (n=4) e suco de uva integral (n=4) foram submetidas à fervura por 10, 20 e 60 minutos. Antes e após cada período de fervura, a capacidade antioxidante total foi avaliada pela medida do potencial redutor férrico, e o teor de fenóis totais foi quantificado pelo método de Folin-Ciocalteau. As diferenças foram comparadas pela análise de variância para medidas repetidas (p<0,05). Resultados: A fervura durante os diferentes períodos de tempo não provocou variações importantes na capacidade antioxidante total e no teor de fenóis totais das bebidas, independentemente do sistema de aquecimento utilizado. Conclusão: De acordo com os resultados obtidos, as propriedades antioxidantes do vinho tinto e do suco de uva, quando submetidos à fervura por até 60 minutos, mantiveram-se relativamente estáveis.

Objective: This study evaluated the antioxidant capacity and concentration of phenolic compounds in red wine and grape juice used in culinary preparations subjected to boiling. Methods: The assessments were done after different boiling times (100ºC) using two systems: i) aluminum pot and stove flame and ii) volumetric flask and heating mantle. Samples of red wine (n=4) and grape juice (n=4) were subjected to boiling for 10, 20 and 60 minutes. Before and after each boiling period, the total antioxidant capacity was evaluated by the ferric reducing antioxidant power assay and the total phenol content was determined by the Folin-Ciocalteu reagent. Differences were compared by repeated measures analysis of variance (RM-ANOVA) (p<0.05). Results: The different boiling times did not cause significant changes in the total antioxidant capacity or total phenol content of the beverages, regardless of boiling method. Conclusion: The results show that the antioxidant properties of red wine and grape juice did not change significantly after boiling for 60 minutes.

ESTABILIZACIÓN DE HOLO-α-LACTOALBÚMINA EN PRESENCIA DE POLIOLES / HOLO-α-LACTALBUMLN STABILIZATION IN THE PRESENCE OF POLYOLS / ESTABILIDADE TÉRMICA DA HOLO-α-LACTOALBUMFNA EM PRESENÇA DE POLIÓIS

En este trabajo se presenta un estudio sistemático sobre el efecto de las soluciones acuosas de eritritol, xilitol, sorbitol e inositol con diferentes concentraciones, sobre la estabilidad térmica de la holo-α-lactoalbúmina bovina con pH 6,5 usando espectroscopia UV-VIS. Los resultados obtenidos muestran que los polioles usados estabilizan la holo-α-lactoalbúmina en un grado significativamente menor al reportado para otras proteínas. Se sugiere que este menor efecto de estabilización ocurre debido a que esta proteína presenta un estado desnaturalizado parcialmente desdoblado.

In this work we present a systematic study of the effect of aqueous solutions of erythritol, xylitol, sorbitol and inositol on thermal stability of bovine holo-α-lactalbumin at pH 6,5 using UV-VIS spectroscopy. The results show that the polyols used stabilize the holo-α-lactoalbumin in a significant lesser extent than the reported for others proteins. It is suggested that the lower stabilization achieved for this protein is the result of a partially unfolded denaturated state that this protein presents.

Neste trabalho é apresentado um estudo sistemático acerca do efeito de soluções aquosas de eritritol, xilitol, sorbitol e inositol a diferentes concentrações sobre a estabilidade térmica da holo-α-lactoalbumina bovina a pH 6,5 usando espectroscopia UV-VIS. Os resultados obtidos mostram que os polióis usados estabilizam a holo-α-lactoalbumina num grado significativamente menor ao reportado para outras proteínas. Se sugere que este menor efeito de estabilização ocorre devido a que esta proteína apresenta um estado desnaturalizado parcialmente desdobrado.