Obtainment and characterization of digestive aspartic proteases from the fish Caranx hippos (Linnaeus, 1766) / Obtenção e caracterização de proteases aspárticas digestórias do peixe Caranx hippos (Linnaeus, 1766)

This work aimed to obtain aspartic proteases of industrial and biotechnological interest from the stomach of the crevalle jack fish (Caranx hippos). In order to do so, a crude extract (CE) of the stomach was obtained and subjected to a partial purification by salting-out, which resulted in the enzyme extract (EE) obtainment. EE proteases were characterized physicochemically and by means of zymogram. In addition, the effect of chemical agents on their activity was also assessed. By means of salting-out it was possible to obtain a purification of 1.6 times with a yield of 49.4%. Two acid proteases present in the EE were observed in zymogram. The optimum temperature and thermal stability for EE acidic proteases were 55 ºC and 45 °C, respectively. The optimum pH and pH stability found for these enzymes were pH 1.5 and 7.0, respectively. Total inhibition of EE acid proteolytic activity was observed in the presence of pepstatin A. dithiothreitol (DTT) and Ca2+ did not promote a significant effect on enzyme activity. In the presence of heavy metals, such as Al3+, Cd2+ and Hg2+, EE acidic proteases showed more than 70% of their enzymatic activity. The results show that it is possible to obtain, from the stomach of C. hippos, aspartic proteases with high proteolytic activity and characteristics that demonstrate potential for industrial and biotechnological applications.

Este trabalho objetivou obter proteases aspárticas de interesse industrial e biotecnológico a partir do estômago do peixe xaréu (Caranx hippos). Para isso, foi obtido um extrato bruto do estômago, o qual foi submetido a uma purificação parcial por salting-out onde se obteve o extrato enzimático (EE). As proteases do EE foram caracterizadas físico-quimicamente e através de zimograma. Além disso, o efeito de agentes químicos sobre sua atividade também foi avaliado. Através de salting-out foi possível obter uma purificação de 1,6 vezes com rendimento de 49,4%. Foram observadas duas proteases ácidas presentes no EE através de zimograma. A temperatura ótima e a estabilidade térmica para as proteases ácidas do EE foram de 55 ºC e 45 °C, respectivamente. O pH ótimo e a estabilidade ao pH encontrados para estas enzimas foram o pH 1,5 e 7,0, respectivamente. Observou-se a inibição total da atividade proteolítica ácida do EE na presença de pepstatina A. O ditiotreitol (DTT) e o Ca2+ não promoveram efeito significativo na atividade enzimática. Na presença de metais pesados, como Al3+, Cd2+ e Hg2+, o EE manteve mais de 70% de atividade enzimática do EE. Os resultados mostram que é possível obter, a partir do estômago de C. hippos, proteases aspárticas com alta atividade proteolítica e características que demonstram potencial para aplicações industriais e biotecnológicas.

Obtainment and characterization of digestive aspartic proteases from the fish Caranx hippos (Linnaeus, 1766) / Obtenção e caracterização de proteases aspárticas digestórias do peixe Caranx hippos (Linnaeus, 1766)

This work aimed to obtain aspartic proteases of industrial and biotechnological interest from the stomach of the crevalle jack fish (Caranx hippos). In order to do so, a crude extract (CE) of the stomach was obtained and subjected to a partial purification by salting-out, which resulted in the enzyme extract (EE) obtainment. EE proteases were characterized physicochemically and by means of zymogram. In addition, the effect of chemical agents on their activity was also assessed. By means of salting-out it was possible to obtain a purification of 1.6 times with a yield of 49.4%. Two acid proteases present in the EE were observed in zymogram. The optimum temperature and thermal stability for EE acidic proteases were 55 ºC and 45 °C, respectively. The optimum pH and pH stability found for these enzymes were pH 1.5 and 7.0, respectively. Total inhibition of EE acid proteolytic activity was observed in the presence of pepstatin A. dithiothreitol (DTT) and Ca2+ did not promote a significant effect on enzyme activity. In the presence of heavy metals, such as Al3+, Cd2+ and Hg2+, EE acidic proteases showed more than 70% of their enzymatic activity. The results show that it is possible to obtain, from the stomach of C. hippos, aspartic proteases with high proteolytic activity and characteristics that demonstrate potential for industrial and biotechnological applications.

Este trabalho objetivou obter proteases aspárticas de interesse industrial e biotecnológico a partir do estômago do peixe xaréu (Caranx hippos). Para isso, foi obtido um extrato bruto do estômago, o qual foi submetido a uma purificação parcial por salting-out onde se obteve o extrato enzimático (EE). As proteases do EE foram caracterizadas físico-quimicamente e através de zimograma. Além disso, o efeito de agentes químicos sobre sua atividade também foi avaliado. Através de salting-out foi possível obter uma purificação de 1,6 vezes com rendimento de 49,4%. Foram observadas duas proteases ácidas presentes no EE através de zimograma. A temperatura ótima e a estabilidade térmica para as proteases ácidas do EE foram de 55 ºC e 45 °C, respectivamente. O pH ótimo e a estabilidade ao pH encontrados para estas enzimas foram o pH 1,5 e 7,0, respectivamente. Observou-se a inibição total da atividade proteolítica ácida do EE na presença de pepstatina A. O ditiotreitol (DTT) e o Ca2+ não promoveram efeito significativo na atividade enzimática. Na presença de metais pesados, como Al3+, Cd2+ e Hg2+, o EE manteve mais de 70% de atividade enzimática do EE. Os resultados mostram que é possível obter, a partir do estômago de C. hippos, proteases aspárticas com alta atividade proteolítica e características que demonstram potencial para aplicações industriais e biotecnológicas.

Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833) stomach: a source of aspartic proteases for industrial and biotechnological applications / Estômago de Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833): uma fonte de proteases aspárticas para aplicações industriais e biotecnológicas

The viscera and other residues from fish processing are commonly discarded by the fishing industry. These by products can be a source of digestive enzymes with industrial and biotechnological potential. In this study, we aimed at the extraction, characterization, and application of acidic proteases from the stomach of Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). A crude extract from the stomachs was obtained and submitted to a partial purification process by salting-out, which obtained a Purified Extract (PE) with a specific proteolytic activity of 54.0 U·mg-¹. A purification of 1.9 fold and a yield of 41% were obtained. The PE presents two isoforms of acidic proteases and a maximum proteolytic activity at 45 °C and pH 2.0. The PE acidic proteolytic activity was stable in the pH range of 1.5 to 7.0 and temperature from 25 °C to 50 °C. Purified Extract kept 35% of its proteolytic activity at the presence of NaCl 15% (m/v) but was totally inhibited by pepstatin A. Purified Extract aspartic proteases presented high activity in the presence of heavy metals such as Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+, and Cu2+. The utilization of PE as an enzymatic addictive in the collagen extraction from Nile tilapia scales has doubled the process yield. The results indicate the potential of these aspartic proteases for industrial and biotechnological applications.

As vísceras e outros resíduos do processamento de peixes são geralmente descartados pela indústria pesqueira. Esses resíduos podem ser uma fonte de enzimas digestivas com potencial industrial e biotecnológico. Neste estudo, objetivamos a extração, caracterização e aplicação de proteases aspárticas do estômago de Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). Um extrato bruto do estômago foi obtido e submetido a um processo de purificação parcial, que obteve um Extrato Purificado (EP) com uma atividade proteolítica específica de 54,0 U·mg-¹. Foi obtida uma purificação de 1,9 vezes e um rendimento de 41%. O EP apresenta duas isoformas de proteases ácidas e atividade proteolítica máxima a 45 °C e pH 2,0. A atividade proteolítica do EP foi estável na faixa de pH de 1,5 a 7,0 e temperatura de 25 °C a 50 °C. O EP manteve 35% de sua atividade proteolítica na presença de NaCl a 15% (m/v), mas foi totalmente inibida pela pepstatina A. As proteases ácidas do EP apresentaram alta atividade na presença de metais pesados como o Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+ e Cu2+. A utilização de EP como aditivo enzimático na extração de colágeno a partir de escamas de tilápia do Nilo dobrou o rendimento do processo. Os resultados indicam um potencial dessas proteases para aplicações industriais e biotecnológicas.

Obtainment and characterization of digestive aspartic proteases from the fish Caranx hippos (Linnaeus, 1766)

Abstract This work aimed to obtain aspartic proteases of industrial and biotechnological interest from the stomach of the crevalle jack fish (Caranx hippos). In order to do so, a crude extract (CE) of the stomach was obtained and subjected to a partial purification by salting-out, which resulted in the enzyme extract (EE) obtainment. EE proteases were characterized physicochemically and by means of zymogram. In addition, the effect of chemical agents on their activity was also assessed. By means of salting-out it was possible to obtain a purification of 1.6 times with a yield of 49.4%. Two acid proteases present in the EE were observed in zymogram. The optimum temperature and thermal stability for EE acidic proteases were 55 ºC and 45 °C, respectively. The optimum pH and pH stability found for these enzymes were pH 1.5 and 7.0, respectively. Total inhibition of EE acid proteolytic activity was observed in the presence of pepstatin A. dithiothreitol (DTT) and Ca2+ did not promote a significant effect on enzyme activity. In the presence of heavy metals, such as Al3+, Cd2+ and Hg2+, EE acidic proteases showed more than 70% of their enzymatic activity. The results show that it is possible to obtain, from the stomach of C. hippos, aspartic proteases with high proteolytic activity and characteristics that demonstrate potential for industrial and biotechnological applications.

Resumo Este trabalho objetivou obter proteases aspárticas de interesse industrial e biotecnológico a partir do estômago do peixe xaréu (Caranx hippos). Para isso, foi obtido um extrato bruto do estômago, o qual foi submetido a uma purificação parcial por salting-out onde se obteve o extrato enzimático (EE). As proteases do EE foram caracterizadas físico-quimicamente e através de zimograma. Além disso, o efeito de agentes químicos sobre sua atividade também foi avaliado. Através de salting-out foi possível obter uma purificação de 1,6 vezes com rendimento de 49,4%. Foram observadas duas proteases ácidas presentes no EE através de zimograma. A temperatura ótima e a estabilidade térmica para as proteases ácidas do EE foram de 55 ºC e 45 °C, respectivamente. O pH ótimo e a estabilidade ao pH encontrados para estas enzimas foram o pH 1,5 e 7,0, respectivamente. Observou-se a inibição total da atividade proteolítica ácida do EE na presença de pepstatina A. O ditiotreitol (DTT) e o Ca2+ não promoveram efeito significativo na atividade enzimática. Na presença de metais pesados, como Al3+, Cd2+ e Hg2+, o EE manteve mais de 70% de atividade enzimática do EE. Os resultados mostram que é possível obter, a partir do estômago de C. hippos, proteases aspárticas com alta atividade proteolítica e características que demonstram potencial para aplicações industriais e biotecnológicas.

Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833) stomach: a source of aspartic proteases for industrial and biotechnological applications

Abstract The viscera and other residues from fish processing are commonly discarded by the fishing industry. These by-products can be a source of digestive enzymes with industrial and biotechnological potential. In this study, we aimed at the extraction, characterization, and application of acidic proteases from the stomach of Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). A crude extract from the stomachs was obtained and submitted to a partial purification process by salting-out, which obtained a Purified Extract (PE) with a specific proteolytic activity of 54.0 Umg-1. A purification of 1.9 fold and a yield of 41% were obtained. The PE presents two isoforms of acidic proteases and a maximum proteolytic activity at 45 °C and pH 2.0. The PE acidic proteolytic activity was stable in the pH range of 1.5 to 7.0 and temperature from 25 °C to 50 °C. Purified Extract kept 35% of its proteolytic activity at the presence of NaCl 15% (m/v) but was totally inhibited by pepstatin A. Purified Extract aspartic proteases presented high activity in the presence of heavy metals such as Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+, and Cu2+. The utilization of PE as an enzymatic addictive in the collagen extraction from Nile tilapia scales has doubled the process yield. The results indicate the potential of these aspartic proteases for industrial and biotechnological applications.

Resumo As vísceras e outros resíduos do processamento de peixes são geralmente descartados pela indústria pesqueira. Esses resíduos podem ser uma fonte de enzimas digestivas com potencial industrial e biotecnológico. Neste estudo, objetivamos a extração, caracterização e aplicação de proteases aspárticas do estômago de Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). Um extrato bruto do estômago foi obtido e submetido a um processo de purificação parcial, que obteve um Extrato Purificado (EP) com uma atividade proteolítica específica de 54,0 Umg-1. Foi obtida uma purificação de 1,9 vezes e um rendimento de 41%. O EP apresenta duas isoformas de proteases ácidas e atividade proteolítica máxima a 45 °C e pH 2,0. A atividade proteolítica do EP foi estável na faixa de pH de 1,5 a 7,0 e temperatura de 25 °C a 50 °C. O EP manteve 35% de sua atividade proteolítica na presença de NaCl a 15% (m/v), mas foi totalmente inibida pela pepstatina A. As proteases ácidas do EP apresentaram alta atividade na presença de metais pesados como o Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+ e Cu2+. A utilização de EP como aditivo enzimático na extração de colágeno a partir de escamas de tilápia do Nilo dobrou o rendimento do processo. Os resultados indicam um potencial dessas proteases para aplicações industriais e biotecnológicas

Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833) stomach: a source of aspartic proteases for industrial and biotechnological applications / Estômago de Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833): uma fonte de proteases aspárticas para aplicações industriais e biotecnológicas

The viscera and other residues from fish processing are commonly discarded by the fishing industry. These byproducts can be a source of digestive enzymes with industrial and biotechnological potential. In this study, we aimed at the extraction, characterization, and application of acidic proteases from the stomach of Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). A crude extract from the stomachs was obtained and submitted to a partial purification process by salting-out, which obtained a Purified Extract (PE) with a specific proteolytic activity of 54.0 U·mg-1. A purification of 1.9 fold and a yield of 41% were obtained. The PE presents two isoforms of acidic proteases and a maximum proteolytic activity at 45 °C and pH 2.0. The PE acidic proteolytic activity was stable in the pH range of 1.5 to 7.0 and temperature from 25 °C to 50 °C. Purified Extract kept 35% of its proteolytic activity at the presence of NaCl 15% (m/v) but was totally inhibited by pepstatin A. Purified Extract aspartic proteases presented high activity in the presence of heavy metals such as Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+, and Cu2+. The utilization of PE as an enzymatic addictive in the collagen extraction from Nile tilapia scales has doubled the process yield. The results indicate the potential of these aspartic proteases for industrial and biotechnological applications.

As vísceras e outros resíduos do processamento de peixes são geralmente descartados pela indústria pesqueira. Esses resíduos podem ser uma fonte de enzimas digestivas com potencial industrial e biotecnológico. Neste estudo, objetivamos a extração, caracterização e aplicação de proteases aspárticas do estômago de Carangoides bartholomaei (Cuvier, 1833). Um extrato bruto do estômago foi obtido e submetido a um processo de purificação parcial, que obteve um Extrato Purificado (EP) com uma atividade proteolítica específica de 54,0 U·mg-1. Foi obtida uma purificação de 1,9 vezes e um rendimento de 41%. O EP apresenta duas isoformas de proteases ácidas e atividade proteolítica máxima a 45 °C e pH 2,0. A atividade proteolítica do EP foi estável na faixa de pH de 1,5 a 7,0 e temperatura de 25 °C a 50 °C. O EP manteve 35% de sua atividade proteolítica na presença de NaCl a 15% (m/v), mas foi totalmente inibida pela pepstatina A. As proteases ácidas do EP apresentaram alta atividade na presença de metais pesados como o Cd2+, Hg2+, Pb2+, Al3+ e Cu2+. A utilização de EP como aditivo enzimático na extração de colágeno a partir de escamas de tilápia do Nilo dobrou o rendimento do processo. Os resultados indicam um potencial dessas proteases para aplicações industriais e biotecnológicas.

Nursing entrepreneur care in social inequity contexts / El cuidado emprendedor de enfermería en contextos de inequidades sociales / O cuidado empreendedor de enfermagem em contextos de iniquidades sociais

ABSTRACT Objectives: to identify emancipatory strategies to strengthen the social protagonism of recyclable materials collectors in the light of entrepreneurial Nursing care. Methods: qualitative study carried out in two stages: field approach from healthcare interventions in a Recycling Materials Association, and individual interviews conducted between October and December 2018. Results: the analysis resulted in three thematic categories: Social contribution of recyclable materials collectors; From the assistentialist perception to entrepreneurial Nursing care; Emancipatory strategies of recycling work. Final Considerations: the emancipatory strategies to strengthen the social protagonism of recyclable materials collectors in the light of entrepreneurial Nursing care are related to the appreciation, recognition and enhancement of social work that has been already performed by these professionals, and to the creation of spaces for the socialization of experiences, expectations and perspectives.

RESUMEN Objetivos: identificar estrategias emancipadoras para el fortalecimiento del protagonismo social de recolectores de materiales reciclables, a la luz del cuidado emprendedor de Enfermería. Métodos: estudio cualitativo realizado en dos etapas: aproximación de campo en una Asociación de Materiales Reciclables, a partir de intervenciones de cuidado y, en la segunda, la realización de entrevistas individuales, entre los meses de octubre y diciembre de 2018. Resultados: el análisis ha resultado en tres categorías temáticas: Contribución social del recolector de materiales reciclables; De la percepción asistencialista al cuidado emprendedor de Enfermería; Estrategias emancipadoras del trabajo de reciclaje. Consideraciones Finales: las estrategias emancipadoras para fortalecer el protagonismo social de recolectores de materiales reciclables, a la luz del cuidado emprendedor de Enfermería, están relacionadas con la valorización, el reconocimiento y la potenciación del trabajo social que ya vienen siendo realizados por estos profesionales, y con la creación de espacios para la socialización de vivencias, expectativas y perspectivas futuras.

RESUMO Objetivos: identificar estratégias emancipadoras para fortalecer o protagonismo social de colecionadores de materiais recicláveis à luz do cuidado empreendedor de Enfermagem. Métodos: estudo qualitativo realizado em duas etapas: aproximação de campo em uma Associação de Materiais Recicláveis, a partir de intervenções de cuidado; e, na segunda, a realização de entrevistas individuais entre os meses de outubro e dezembro de 2018. Resultados: a análise resultou em três categorias temáticas: Contribuição social do colecionador de materiais recicláveis; Da percepção assistencialista ao cuidado empreendedor de Enfermagem; Estratégias emancipadoras do trabalho de reciclagem. Considerações Finais: as estratégias emancipadoras para fortalecer o protagonismo social de colecionadores de materiais recicláveis à luz do cuidado empreendedor de Enfermagem estão relacionadas com a valorização, o reconhecimento e a potencialização do trabalho social que já vem sendo realizado por estes profissionais, e com a criação de espaços para a socialização de vivências, expectativas e perspectivas futuras.

Produtos de panificação elaborados com bagaço cervejeiro / Baked goods made from brewers' bagasse

A introdução do bagaço cervejeiro na alimentação humana, como alternativa de reutilizá-lo, é também uma opção de enriquecimento da alimentação, visto que este carrega consigo uma rica quantidade de nutrientes. O objetivo deste trabalho foi avaliar a aceitação e a intenção de compra de pão e biscoito elaborados com farinha do bagaço cervejeiro. Para isso, o bagaço foi desidratado e moído para obtenção da farinha e adicionado em 20% da quantidade de farinha de trigo para elaboração dos produtos. Após realizou-se análise sensorial com 56 provadores não treinados com auxílio de escala hedônica de nove pontos para análise de aparência, odor, textura e sabor. Com os resultados calcularam-se as médias e os índices de aceitabilidade. Os produtos elaborados obtiveram ótima aceitação pelos provadores, onde o sabor apresentou maior índice de aceitação em ambos os produtos. Em relação à intenção de compra, o pão despertou maior interesse, já que a maioria compraria com certeza. Percebeu-se que os produtos podem obter sucesso de compra se produzidos e lançados ao mercado, pois os resultados foram sensorialmente satisfatórios, segundo as médias e o índice de aceitação.

Bebidas lácteas com soro de queijo e frutas / Dairy beverage containing cheese whey and fruit

O soro do leite é um subproduto de relevância da indústria de queijos por ser produzido em grande volume e conter aproximadamente 55% dos nutrientes do leite. O seu aproveitamento industrial em produtos da alimentação humana ainda é considerado baixo, visto que a alta concentração de minerais proporciona uma baixa aceitação sensorial dos alimentos que o contém. Dessa forma, têm-se desenvolvido bebidas, principalmente as fermentadas, que apresentam novos sabores e aromas, com o objetivo de recuperar essa importante fonte de nutrientes para a cadeia alimentar humana. Observa-se, portanto, que a utilização do soro de queijo enriquece os produtos que os contém e evita o descarte diretamente no solo, na rede pública de esgoto, rios e lagos, minimizando o impacto negativo, conforme abordado nesta revisão.

The whey is a relevant by-product in the cheese industry for being produced in large volume and for containing approximately 55% of its nutrients from milk. Its industry performance upon human nutrition products is still considered low, because the high concentration of minerals provides a low sensorial acceptation of food. Thus, beverages have been developed, mainly the fermented ones that display new flavors and aromas, aiming at recovering such important source of nutrients for the human food chain. It is observed, therefore, that the use of cheese whey enriches the products that contain them and avoid the culling directly in the soil, in the sewage system, rivers, and lakes, minimizing the negative impact, as discussed in this review.

Extração de gelatina a partir das peles de cabeças de carpa comum / Gelatin extraction from skins of common carp heads

Neste estudo, foi avaliada a extração de gelatina a partir de cabeças de carpa comum (Cyprinus carpio) provenientes da industrialização. Para tanto, foram estudados os efeitos da concentração alcalina, o tempo de tratamento e troca de solução alcalina na etapa de tratamento das cabeças de carpa. Foi utilizado um delineamento experimental em estrutura fatorial completa com três fatores em dois níveis de variação. Os fatores de estudo foram concentração de solução de NaOH (3-4mol L-1), tempo de tratamento (45-105min) e troca de solução alcalina no tratamento, tendo como respostas rendimento em gelatina e força do gel. A condição mais adequada para se obter gelatina com bom rendimento (1,98 por cento) e força do gel (240,3g) foi utilizando solução alcalina 3mol L-1, tratamento de 105min e com troca de solução de NaOH.

The aim of the present research was to study the gelatin extraction from skin of common carp heads (Cyprinus carpio). The effects of alkaline concentration, pre-treatment time and change of alkaline solution in pre-treatment step of carp heads were evaluated. It was used a complete experimental design with three factors and two variation levels. Pre-treatment time (45-105min), concentration of alkaline solution (3-4mol L-1) and pre-treatment with change of alkaline solution were chosen as independent variable and gelatin yield and gel strength were the response variable. The best condition to obtain gelatin with good yield (1.98 percent) and gel strength (240.3g) was using alkaline solution 3mol L-1, pre-treatment time of 105min and with one change of NaOH solution.