Imobilização de pepsina em membranas liofilizadas de quitosana e O-carboximetilquitosana / Pepsin immobilization into lyophilized chitosan and O-carboxymethilchitosan membranes

Enzimas são proteínas utilizadas em processos tecnológicos diversos. Estas enzimas dependendo do tipo e grau de pureza são geralmente caras. Comumente as enzimas exigem controle contínuo do processo no que se refere à temperatura, pH, agitação, entre outros, e após o uso são descartadas, o que torna o custo do processo mais elevado. Em decorrência disto, a imobilização de enzimas em suportes insolúveis e inertes, vem sendo proposta com resultados promissores de manutenção e até mesmo aumento da atividade enzimática, resistência mecânica, térmica e de pH, bem como por apresentar maior facilidade de remoção da enzima do sistema e possibilitar sua reutilização. Por causa disto, diferentes tipos de suportes vêem sendo estudados, dentre estes, os materiais poliméricos, tem recebido atenção especial. A quitosana é um polímero natural, biocompatível, biodegradável e atóxico. É obtida de fontes renováveis provenientes do descarte de cascas de crustáceos da indústria de alimentos, o que constitui um fator ambiental importante atualmente. Neste trabalho a enzima pepsina foi imobilizada em membranas liofilizadas de quitosana e O-carboximetilquitosana reticuladas ou não com glutaraldeído. A pepsina imobilizada na membrana de quitosana reticulada com glutaraldeído manteve sua atividade enzimática e o suporte apresentou propriedades físico-químicas de resistência a solubilização em pH ácido, o qual é necessário para atividade da pepsina. O processo de liofilização preservou a estrutura do suporte e não comprometeu a atividade enzimática. Demonstrando que o processo de liofilização é viável para secagem e incorporação de enzimas

Enzymes are proteins used in a wide variety of biotechnological processes. Commonly, enzymes require stringent conditions, such as a particular pH, temperature, stirring, etc. In chemical and biochemical reactions, purified enzymes can be rather costly and additionally, must be discarded after each use, which is still less economical. As a result of this, enzyme immobilization on insoluble and inert supports has been studied as a manner to overcome these problems and optimize enzymes use. Promising results of greater immobilized enzyme activity and stability over a broader range of pH and temperature have been reported. As well, immobilized enzymes can be easily removed from the system and reused. Various materials have been employed as enzymes supports, among then, the polymers have received special attention. Chitosan is a natural polymer that presents biocompatibility, biodegradability and nontoxicity. Chitosan is obtained from crustacean shell wastes discarded by the food industry, and recover this material constitutes an important environmental factor nowadays. In this work the enzyme pepsin was immobilized on freezedried chitosan and O-Carboxymethylchitosan membranes crosslinked or not with glutaraldehyde. Pepsin immobilized on chitosan membrane crosslinked with glutaraldehyde maintained its enzymatic activity and the polymer support provided physicochemical properties such resistance to dissolution in acid pH. Acid pH is required for pepsin activity. The freeze-drying process preserved the support structure and did not compromise the enzymatic activity. Demonstrating that, freeze drying process, is viable for drying and enzymes incorporation

Evaluación de la actividad de extractos marinos sobre Plasmodium falciparum in vitro y aspártico proteasas / Evaluation of the marine extracts action on Plasmodium falciparum in vitro and on aspartic proteases

Introducción: la búsqueda de nuevas drogas o alternativas terapéuticas para el tratamiento de la malaria es una alta prioridad en la lucha por el control de esta enfermedad. En la actualidad, varios estudios se concentran en la evaluación de inhibidores de proteasas de tipo aspártico presentes en la vacuola digestiva de Plasmodium falciparum, las cuales son parte de las enzimas que participan en la degradación de la hemoglobina. Los escasos reportes en la literatura sobre la purificación de inhibidores de proteasas aspárticas a partir de organismos marinos sugieren que constituyen una fuente de este tipo de moléculas prácticamente inexplorada. Métodos: las especies de invertebrados marinos Phallusia nigra, Bugula sp., Lyssodendoryx isodictyalis, Ascidia sydneiensis, Microscosmus goanus, Holothuria mexicana, Lytechinus variegatus y Echinaster sp. fueron colectadas en la localidad de Puerto Esperanza, Pinar del Río, en abril de 2006 y se prepararon extractos etanólicos. Se realizó la evaluación antimalárica in vitro contra Plasmodium falciparum de estos extractos con valores descriptivos de eficacia comparables a los utilizados internacionalmente. Los resultados se relacionaron con los hallazgos de los ensayos de inhibición de la actividad enzimática de pepsina como modelo de proteasa aspártica y con el perfil químico de metabolitos secundarios en estos extractos. Resultados: se encontró una buena reproducibilidad de la actividad antimalárica de los extractos de P. nigra, M. goanus y L. isodictyalis con concentraciones inhibitorias medias menores que 50 µg/mL. El extracto de M. goanus mostró la posible presencia de un inhibidor de pepsina. El perfil químico obtenido para las ascidias se corresponde con los principales compuestos reportados para las familias Pyuridae y Ascidiidae. La actividad antimalárica, así como la actividad inhibidora de pepsina, pudiera ser atribuida a algunos de los grupos de metabolitos secundarios detectados...

Background: the search for new drugs or therapeutic alternatives for malaria treatment is a high priority in the struggle against this disease. At present, several studies are focused on the evaluation of aspartic protease inhibitors present in the digestive vacuole of Plasmodium falciparum, which are part of the enzymes involved in hemoglobin degradation. The few reports in literature on the purification of aspartic proteases inhibitors from marine organisms suggest that they are a practically unexplored source of this type of molecules. Methods: marine invertebrate species Phallusia nigra, Bugula sp., Lyssodendoryx isodictyalis, Ascidia sydneiensis, Microscosmus goanus, Holothuria mexicana, Lytechinus variegatus y Echinaster sp.were detected in Puerto Esperanza area, Pinar del Rio province, on April 2006 and then ethanol extracts were prepared. In vitro antimalarial evaluation of these extracts against Plasmodium falciparum, with descriptive efficacy values being comparable with those used worldwide. The results were associated to the findings of aspartic protease model-like pepsin enzymatic action inhibition tests and to the chemical profile of secondary metabolites in these extracts. RESULTS: good reproducibility of antimalarial action of P. nigra, M. goanus y L. isodictyalis extracts was found, being the average inhibitory concentrations lower than 50 µg/mL. M. goanus extract showed a possible pepsin inhibitor. The chemical profile for ascidians corresponded to the main compounds reported in Pyuridae y Ascidiidae families. The antimalarial activity as well as the pepsin inhibitory activity might be attributed to some of the detected secondary metabolites. Conclusions: the breaking-up of these extracts is recommended in order to isolate the chemical compounds involved in the studied biological activities.

Purificacion y actividad de la pepsina de pollo / Purification and assay of chicken pepsin

The proteolitic enzyme pepsin (EC 3.4.23.1) was purified from chicken stomach by a modification of the method of Bohak (1970): after homogenazing the raw material, the zymogen was extracted with NaCl and NaHCO3, activated with 3N HCl and precipitated with NaCl (28 per cent final concentration). The precipitate was lyophilised; fractions of it were suspended in 0.02N HCl. The solution was filtered through a column (2.6 x 80 cm) of Sephadex G-100 at an elution rate of 8-10 ml x cm-2 x h-1. Two protein peaks were obtained, the first one corresponding to the pepsin (2.0 mg/ml in pooled fractions). The milk clotting activity of the enzyme was determined on skimmed milk as a substrate (Berridge, 1955). Its proteolitic activity on the artificial substrate N-acetyl-L-phenylalanyl-L-3, 5-diiodo tyrosin (APD) also was determined (Rick-Fritsch, 1974). Mean clotting activity value was 5.52 UC, higher (P < 0.01) than that of the reference chymosin (0.64 UC). The activity with APD was unsatisfactory, due to very high absorbance values of the blanks. It is concluded, that the purification steps followed in this trial are simple and rapid, conferring a strong stimulus to using chicken pepsin as a clotting agent for the industrial production of pasteurized white cheese.

Catepsina D de próstata humana / Cathepsin D from human prostate

En este trabajo se ha desarrollado una metódica simple que ha permitido la obtención de catepsina D de próstata humana en cantidades apreciables para estudios enzimáticos y químicos, empleando cromatografías combinadas de intercambio en DEAE celulosa y cromatoenfoque en gel PBE-94. La síntesis química de un nuevo sustrato sintético permitió comparar la actividad hidrolítica de la catepsina D con las gastricsinas de próstata y líquido seminal humano, así como con pepsina y gastricsina de mucosa gástrica. La actividad de la catepsina prostática sobre el sustrato sintético N-acetil-L-fenilalanil-L-diyodotirosil-L-valina metil éster (APDTV) fué similar a la de las gastricsinas y mucho mayor con respecto a la pepsina. Las relaciones ácido glutámico/ácido aspártico (Glu/Asp) y leucina/isoleucina (Leu/Ile) de la catepsina D son semejantes a las presentes en las gastricsinas y no en las pepsinas, en cuyo caso estos aminoácidos se encuentran en una razón inversa

The possible role of para-pepsin in the preparation of anti-venom sera

A quantidade de pepsina no tratamento do soro com vistas a obtençäo de um bom rendimento da antitoxina é aproximadamente 1000 vezes maior do que a requerida para a remoçäo da fraçäo FC. Comparando-se a atividade de várias preparaçöes de pepsinas comerciais, e fraçöes obtidas por cromatografia DEAE observou-se que o rendimento está relacionado à atividade em pH3.2, o que é devido a parapepsinas. Os resultados sugerem que o soro antitoxina pode ser processado com pepsina purificada, com um bom rendimento e menor contaminaçäo a partir de extrato gástrico de suínos