Novel agents for enzymatic and fungal hydrolysis of stevioside / Novos agentes para a hidrólise enzimática e fúngica do esteviosídeo

A comparative study on the potential of some biological agents to perform the hydrolysis of stevioside was carried out, aiming at establishing an alternative methodology to achieve the aglycon steviol or its rearranged derivative isosteviol, in high yields to be used in the preparation of novel bioactive compounds. Hydrolysis reactions were performed by using filamentous fungi (Aspergillus niger, Rhizopus stolonifer and Rhizopus arrhizus), a yeast (Saccharomyces cerevisiae) and enzymes (pancreatin and lipases PL250 and VFL 8000). Pancreatin showed the best hydrolytic activity, furnishing isosteviol at 93.9% of yield, at pH 4.0, using toluene as a co-solvent. Steviol was produced using both pancreatin at pH 7.0 (20.2% yield) and A. niger atpH 7 (20.8% yield).

Um estudo comparativo do potencial de alguns agentes biológicos capazes de hidrolisar o esteviosídeo foi realizado,objetivando-se estabelecer uma metodologia alternativa para a obtenção da aglicona esteviol ou seu produto de rearranjo, isoesteviol, em rendimentos elevados que permitam o uso destas agliconas para o preparo de novos compostos bioativos. As reações de hidrólise foram realizadas usando fungosfilamentosos (Aspergillus niger, Rhizopus stolonifer e Rhizopus arrhizus), uma levedura (Saccharomyces cerevisiae) e enzimas(pancreatina, lipase PL250 e lipase VFL 8000). A pancreatina mostrou a melhor atividade hidrolítica dentre os sistemastestados, fornecendo isoesteviol com rendimento de 93,9% em pH 4,0, usando tolueno como co-solvente. Esteviol foi produzido tanto usando pancreatina em pH 7,0 (20,2% derendimento) quanto usando A. niger em pH 7,0 (20,8% de rendimento).

Ação da pancreatina na obtenção de hidrolisados protéicos de soro de leite com elevado teor de oligopeptídeos / Action of pancreatin for obtaining whey protein hydrolysates with high oligopeptide contents

Vários hidrolisados enzimáticos de soro de leite foram preparados visando a elevação do teor de oligopeptídeos e a redução de custos para produção em larga escala. Para isso, empregou-se a pancreatina e alguns parâmetros hidrolíticos como o tempo de reação (5, 10 e 15h), a relação E:S (1:100, 2:100 e 4:100) e a concentração do substrato (10 e 15 por cento) foram testados. Os hidrolisados foram fracionados por cromatografia liquida de alta eficiência de exclusão molecular (SEHPLC) e, para a quantificação dos componentes das frações cromatográficas, empregou-se o método rápido da Área Corrigida da Fração. Para os parâmetros estudados, observou-se efeito benéfico sobre o perfil peptídico, sendo que o melhor resultado, associado, principalmente, ao maior teor de oligopeptídeos (49 por cento) e ao menor conteúdo de aminoácidos livres (22 por cento), foi obtido quando se empregou a concentração do substrato a 10 por cento, a relação E:S de 4:100 e o tempo de reação de 10h.

Several enzymatic hydrolysates of whey were prepared with the objective of increasing the oligopeptide content and reducing the cost of large scale production. Pancreatin was used and some hydrolytic parameters such as reaction time (5, 10 and 15h), enzyme:substrate ratio (E:S) (1:100, 2:100 and 4:100) and substrate concentration (10 and 15 percent) were tested. The hydrolysates were fractionated by size-exclusion-HPLC and the rapid corrected fraction area method was used for quantifying the chromatographic fractions. The beneficial effect on the peptide profile was observed in several cases, and it was mainly associated with higher oligopeptide (49 percent) and lower amino acid (22 percent) contents, which were obtained for a substrate concentration of 10 percent, E:S ratio of 4:100 and reaction time of 10h.

Imobilização da pancreatina em carvão ativado e em alumina para o preparo de hidrolisados de soro de leite / Immobilization of pancreatin in activated carbon and in alumina for preparing whey hydrolysates

Tendo como objetivo a redução de custos do processo de fabricação de hidrolisados protéicos, estudou-se neste trabalho a imobilização da pancreatina, por adsorção, em carvão ativado e em alumina. Para isso, foram testadas diferentes condições de imobilização (30, 60 e 90min a 25°C, e 12h a 5°C). Para verificar a taxa de imobilização, determinou-se indiretamente a enzima não adsorvida nos suportes. Ao se utilizar o carvão ativado, não foi observada diferença significativa entre as condições testadas, tendo-se obtido 100% de imobilização enzimática. Para a alumina, a melhor condição foi a de 90min, na qual se obteve 37% de imobilização. A medida do grau de exposição da fenilalanina, pela espectrofotometria derivada segunda, foi empregada para a determinação da estabilidade operacional da enzima, tendo sido mostrado que a imobilização em carvão ativado e em alumina permitiu a reutilização da pancreatina por até 5 vezes e 2 vezes, respectivamente.

Immobilization of pancreatin in activated carbon and in alumina was studied for producing protein hydrolysates, in order to reduce the process costs. Different immobilization conditions were tested (30, 60 and 90min at 25°C, and 12h at 5°C). For estimating the immobilization rate the amount of the non-adsorbed enzyme on the supports was indirectly determined. When activated carbon was used, no significant difference was observed among the tested conditions, obtaining 100% of enzymatic immobilization. In case of alumina, the best condition showed to be the 90min treatment which produced 37% of immobilization. The evaluation of the degree of exposition of phenylalanine, by second derivative spectrophotometry, was used for the determination of the enzyme operational stability, and showed that the immobilization in activated carbon and in alumina allowed the reusability of the pancreatin for 5 times and 2 times, respectively.