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

ABSTRACT

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.

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 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.