Kinetics and Thermodynamics of Thermal Inactivation of β-Galactosidase from Aspergillus oryzae

ABSTRACT For optimization of biochemical processes in food and pharmaceutical industries, the evaluation of enzyme inactivation kinetic models is necessary to allow their adequate use. Kinetic studies of thermal inactivation of β-galactosidase from Aspergillus oryzae were conducted in order to critically evaluate mathematical equations presented in the literature. Statistical analysis showed that Weibull model presented the best adequacy to residual enzymatic activity data through the processing time and its kinetic parameters as a function of the temperature, in the range of 58-66 ºC. The investigation suggests the existence of a non-sensitive heat fraction on the enzyme structure, which is relatively stable up to temperatures close to 59 ºC. Thermodynamic parameters were evaluated and showed that such β-galactosidase presents activation energy of 277 kJ mol-1 and that the enzyme inactivation is due to molecular structural changes. Results shown that the enzyme is quite stable for biotechnological applications.

Avaliação do valor nutritivo de proteínas de leveduras de diferentes origens / Evaluation of the nutritious value of protein of yeasts of peculiar origins

A biomassa microbiana, quando produzida para consumo humano ou animal, é referida como proteína de organismo unicelular (ou Single Cell Protein - SPC). A SCP pode ser produzida a partir de diferentes resíduos agroindustriais ou ainda como subproduto de cervejarias, vinícolas ou destilarias de álcool. O objetivo deste trabalho é o estudo da utilização de leveduras secas (Saccharomyces cerevisiae) provenientes de diferentes subprodutos e substratos, como fonte protéica parcial em rações em ratos. Durante 28 dias foi realizado um ensaio biológico com 36 ratos (Rattus norvegicus albinus, Wistar), machos, recém-desmamados, distribuídos em 6 grupos: Grupo zero - forneceu dados sobre as concentrações iniciais de triglicerídeos, colesterol e ácido úrico, obtidos através da coleta de sangue realizada no 1º dia do ensaio; ao Grupo 1 foi fornecida a ração padrão AIN 93-G (American Institute of Nutrition), já os ratos dos Grupos 2,3,4 e 5 consumiram a ração AIN 93-G com substituição de 50 por cento da fonte protéica por leveduras de diferentes subprodutos e substratos. Sendo que o Grupo 2 consumiu levedura de malte, o Grupo 3 levedura de cana, o Grupo 4 levedura de cervejaria e o Grupo 5 levedura autolisada de cana. Durante o processo foi analisada a composição centesimal das leveduras e das rações. O teor das proteínas das leveduras utilizadas na pesquisa foi de 40 por cento, classificadas como de alto valor biológico em relação ao PER (Protein Efficiency Ratio), quando comparadas à caseína (2,5). Os animais dos grupos 2 (levedura de malte) e 3 (levedura de cana) apresentaram maior consumo das rações oferecidas. Apenas os animais do grupo 2 apresentaram ganho de peso superior aos animais-controle (Grupo 1). Os níveis séricos de ácido úrico de todos os animais permaneceram abaixo da faixa considerada de normalidade, o que nos demonstra que com o consumo de 50 por cento de leveduras, o teor de purinas das mesmas não seria prejudicial á saúde. Conclui-se que as leveduras testadas contêm proteína de boa qualidade nutricional, podendo ser recomendadas como parte da dieta humana.