Atividade enzimática de isolados de rizóbia nativos da Amazônia Central crescendo em diferentes níveis de acidez

A importância das bactérias conhecidas como rizóbia no estabelecimento de leguminosas tem sido amplamente reconhecida. Porém, poucas são as informações referentes ao perfil enzimático dessas bactérias benéficas. O estudo objetivou investigar a influência do pH do meio sólido sobre a atividade enzimática de rizóbios nativos da Amazônia Central. Essa triagem constitui o primeiro passo no processo de seleção de microorganismos benéficos, como produtores de enzimas de aplicação biotecnológica. Nesse estudo, 64 isolados de rizóbia foram testados para a produção extracelular de amilase, lipase, pectinase e protease, em meio YMA modificado. Excetuando a atividade pectinolítica, todas as outras enzimas (amilase, lipase e protease) foram detectadas nos isolados investigados. Dois isolados (INPA R-975 e INPA R-926) exibiram atividades amilolíticas, lipolíticas e proteolíticas. Os índices enzimáticos amilolíticos e proteolíticos variaram significativamente entre os isolados e as condições de pH do meio de cultura. De maneira geral, as maiores atividades amilolíticas e proteolíticas foram exibidas pelos isolados INPA R-957, INPA R-915B e INPA R-991 em pH 6,5. O isolado INPA R-957 também se mostrou amilolítico e proteolítico nos pHs 5,0 e 8,0. Esse estudo mostrou que alguns rizóbios nativos da Amazônia representam fontes promissoras de amilase e protease de uso biotecnológico, sobretudo na tecnologia de alimentos.

Otimização da secagem do malte de Zea mays

Neste trabalho foi feita a otimização do processo de secagem do malte de milho (Zea mays) com o objetivo de gerar um derivado de alto valor comercial sem reduzir a atividade das enzimas presentes neste, alfa e beta - amilases, e tentar agregar valor à cultura do milho. Modelos de curvas de secagem foram usados para simular as isotermas de secagem. Um planejamento fatorial completo do tipo 2² foi feito, usando como fatores o tempo (5,18; 6; 8; 10 e 10,8 h) em torno do tempo de secagem para determinação de umidade em alimento e a temperatura (54, 65 e 76 °C) próxima do ótimo das enzimas e a atividade enzimática no malte como resposta. O modelo que mais se ajustou aos dados de cinética de secagem foi o de Henderson e Henderson, e a umidade média retirada do malte foi maior que 40%. A otimização da secagem indicou que se deve operar o secador na região que se aproxima dos 54 °C e da faixa de 5,18 a 6 h de processo. O malte obtido possuiu um bom potencial enzimático, sendo possível assim, contribuir para a agregação de valor à cultura do milho.

Enzimas hidrolíticas extracelulares de isolados de rizóbia nativos da Amazônia Central, Amazonas, Brasil

A associação rizóbia x leguminosa contribui para enriquecer o solo com nitrogênio por meio da fixação biológica. Entretanto, pouco se conhece a respeito do perfil enzimático desses microrganismos. Nesse contexto, a presente investigação propõe avaliar a produção de enzimas hidrolíticas extracelulares por isolados de rizóbia nativos da Amazônia Central. Essa triagem constitui o primeiro passo na seleção de microrganismos nativos que são potencialmente exploráveis como produtores de enzimas. Foram testados 67 isolados nativos de rizóbia para as atividades amilolítica, celulolítica, lactolítica, lipolítica, pectinolítica e proteolítica, em meio YMA modificado. A atividade ureolítica foi detectada em meio ágar-uréia. As bactérias isoladas dos nódulos de feijão caupi mostraram maior capacidade em produzir enzimas do que os isolados bacterianos de soja. De todas as enzimas hidrolíticas avaliadas, apenas a pectinase não foi detectada neste estudo. Amilase (32,8%), protease (28,4%), urease (20,9%) e carboximetilcelulase (9,0%) foram as enzimas mais freqüentes produzidas pelos isolados. Neste trabalho, apenas as enzimas amilase e protease variaram significativamente entre os isolados de rizóbia. Os isolados INPA R-926 e INPA R-915 exibiram os maiores índices amilolíticos (IE = 3,1) e proteolíticos (IE = 6,6), respectivamente. Este estudo revelou alguns isolados de rizóbia nativos da Amazônia Central como fontes promissoras de enzimas de importância industrial para uso biotecnológico.

Extração química e enzimática das proteínas do fubá de milho

Diferentes métodos químicos e um enzimático foram testados para extração das proteínas do fubá de milho. A avaliação do rendimento da extração protéica foi feita pela determinação do teor de proteína e de sólidos totais dos resíduos obtidos. Para a extração química das proteínas, uma solução alcalina, isoladamente ou em associação com etanol, foi empregada como solvente. O método alcalino-alcoólico seqüencial foi o mais eficiente, dentre os métodos químicos testados, tendo alcançado 88,2% de rendimento. Por outro lado, o método alcalino (75,5% de rendimento) apresenta a vantagem de não empregar etanol, reduzindo os custos do processo, pois se evita a etapa de remoção desse solvente. Para a extração enzimática, foi utilizada uma protease de Bacillus liccheniformis. As variáveis, tempo e temperatura, empregadas no método enzimático influenciaram no rendimento da extração protéica do fubá de milho. Os melhores resultados foram obtidos em 5, 15 e 24 h a 55 °C, que não apresentaram diferença significativa, sendo que a condição mais vantajosa do ponto de vista econômico foi a de 5 h a 55 °C com um rendimento de 83,8%.

Produção de amilase por rizóbios, usando farinha de pupunha como substrato

As amilases estão entre as mais importantes enzimas industriais e são de grande interesse na biotecnologia atual. Embora elas possam ser derivadas de diversas fontes, as de origem microbiana são geralmente as mais procuradas pelas indústrias. As espécies do gênero Bacillus são consideradas as principais fontes de amilases. Apesar disso, a busca por novas fontes microbianas vem crescendo em todo o mundo. O presente estudo objetivou avaliar a produção de amilase por rizóbios nativos, usando farinha de pupunha como substrato. Neste estudo, foi adotado o delineamento experimental inteiramente casualizado, com três repetições. Foram determinados ainda os coeficientes de correlação de Pearson entre as variáveis pH do meio, proteína extracelular, biomassa celular, diâmetro médio da colônia (DMC), diâmetro médio do halo (DMH), índice enzimático (IE) e atividade amilolítica das bactérias selecionadas. Dos 19 isolados com atividade amilolítica em meio YMA modificado, sete (36,8%) exibiram "IE" > 2,1, o que permite considerá-los bons produtores de amilase. Os "IE" apresentados pelos isolados INPA R-987, 950 e 915B foram significativamente inferiores (p < 0,01) aos mostrados pelas bactérias INPA R-926, 975 e 957. A atividade amilolítica variou significativamente (p < 0,01) entre as bactérias investigadas. Os isolados INPA R-975 e R-926 apresentaram, respectivamente, a maior (1,00 U.min-1.mL-1) e a menor (0,31 U.min-1.mL-1) média de atividade. Em termos gerais, a proteína extracelular correlacionou-se positivamente com "IE" (r = 0,52*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,55*; p < 0,05). A biomassa celular apresentou correlações positivas com atividade amilolítica (r = 0,55*; p < 0,05) e "DMH" (r = 0,54*; p < 0,05) e negativa com o pH final do meio de cultivo (r = 0,93**; p < 0,01).

Hidrólise enzimática do óleo de pescado

O óleo de pescado tem sido alvo de várias pesquisas em função dos benefícios nutricionais dos ácidos graxos poliinsaturados. Esse fato pode ser comprovado pelos estudos epidemiológicos que relacionam a baixa incidência de doenças cardiovasculares com o consumo de ácidos graxos n-3 (EPA-eicosapentaenóico e DHA-docosahexaenóico) provenientes de peixes marinhos. A obtenção de ácidos graxos poliinsaturados n-3 pode ser realizada por hidrólise enzimática. A hidrólise enzimática de óleos e gorduras, ou lipólise, é bem conhecida e vem sendo estudada para produzir ácidos graxos e modificar as gorduras por esterificação, transesterificação e interesterificação. O objetivo deste trabalho foi a obtenção de ácidos graxos poliinsaturados por hidrólise enzimática do óleo de pescado industrial. A hidrólise de 1262,81 µmoles de óleo de pescado com lipase pancreática porcina (concentração de extrato enzimático de 7,647 mg.mL-1), 60 minutos, 38 °C, pH 8, tampão NH4Cl-NH4OH. Os produtos da hidrólise foram separados por cromatografia em coluna e caracterizados por cromatografia em camada delgada (TLC) e gasosa (GLC). A enzima apresentou uma atividade específica de 10,14 ± 0,15 UE.mg de proteínas-1 e com 60 minutos de reação se obteve 44,45% de hidrólise com 1865,76 ± 41,15 µmols de ácidos graxos. Foram identificados ácidos graxos livres, mono-acilgliceróis, di-acilgliceróis e tri-acilgliceróis. Na fração dos tri-acilgliceróis verificou-se um aumento de 46,14% e 40,23% de ácido araquidônico e eicosapentaenóico (EPA) respectivamente, enquanto que na fração monoacilglicerol um acréscimo de 96,96% e 52,55% de DPA e DHA.

Efeitos da fermentação nas propriedades físico-químicas e nutricionais do farelo de arroz

O objetivo deste trabalho foi avaliar a disponibilização de nutrientes no farelo de arroz através de um processo de fermentação utilizando Saccharomyces cerevisiae como inóculo, bem como caracterizar os farelos não fermentado e fermentado química e nutricionalmente. Os parâmetros definidos para a fermentação foram 3% de levedura, 30% de umidade e um intervalo de 6 horas a 30 °C. A caracterização físico-química foi realizada segundo AOAC (2000), a digestibilidade in vitro e metionina disponível por método enzimático, cálcio por complexometria, açúcares redutores por espectrofotometria e micotoxinas pelo multimétodo de TANAKA (2001). Observou-se, que os açúcares redutores variaram de 3,4 a 4,8% durante 6 horas de fermentação. Comparando-se o farelo não fermentado com o fermentado, o pH diminuiu de 6,5 para 5,8, a acidez, os minerais e as fibras variaram de 2,1 a 4,7%, de 10,5 a 11,9% e de 9,4 a 9,9%, respectivamente. A digestibilidade in vitro e os teores de lipídios, proteínas e cálcio não variaram significativamente com a fermentação.

Efeito da alta pressão hidrostática na atividade de enzimas da polpa de açaí

O Brasil vem conquistando o mercado externo de sucos de frutos tropicais, com destaque para o açaí, muito procurado por ser conhecido como um alimento funcional, devido à concentração de antocianinas, fibras dietéticas e ácidos graxos monoinsaturados. Entretanto, o açaí é altamente perecível, necessitando de intervenções tecnológicas para prolongar sua vida de prateleira. Nesse caso, o uso da Alta Pressão Hidrostática (APH) pode ser uma alternativa aos processamentos tradicionais, por sua capacidade de ativar ou inativar enzimas. Peroxidases (POD) e polifenoloxidases (PFO) são as principais enzimas responsáveis por alterações indesejáveis das características originais de produtos vegetais e, com a sua inativação pela APH, pode-se evitar o escurecimento enzimático e manter as suas propriedades sensoriais. Com o objetivo de avaliar o efeito da APH em POD e PFO de polpa de açaí, adotaram-se as variáveis de pressão, temperatura e tempo. As atividades enzimáticas expressas em percentuais revelaram a POD mais estável, atingindo percentuais próximos a 100% (controle). As menores atividades foram a 90,74%, e quando se aplicaram 300 e 500 MPa a 25 °C por 5 minutos, as atividades aumentaram (112,34 e 132,98%, respectivamente). A atividade da PFO aumentou até 83,03% em relação ao controle, embora apresentasse inativação na maioria dos processos, evidenciando-se atividade a 35 °C/5 minutos de 53,25 e 53,75% a 300 e 500 MPa, respectivamente. Diante das condições experimentais, a APH mostrou-se eficaz na inativação parcial de oxidases na polpa de açaí.

Intensidade de pigmentação vermelha em maçãs e sua relação com os teores de compostos fenólicos e capacidade antioxidativa

Os compostos fenólicos influenciam a qualidade de maçãs e seus produtos tanto em termos de aparência e sabor quanto em propriedades nutricionais. O objetivo deste trabalho foi quantificar os teores de compostos fenólicos totais, antocianinas, flavonóis e atividade antioxidante em maçãs da cultivar Gala e de duas mutações somáticas, Royal Gala e Galaxy Gala, com diferentes intensidades de pigmentação vermelha. Os teores de fenóis totais foram semelhantes nas frutas inteiras. A atividade antioxidante apresentou diferença significativa na fruta inteira, sendo que a cultivar Gala foi a que obteve maior valor (17559 µm.g-1) e a cv. Galaxy Gala, com pouca pigmentação, o menor (6160 µg.g-1). A cultivar Royal Gala apresentou valores intermediários de atividade antioxidante de 12050 µm.g-1, para as frutas com muita pigmentação vermelha, e 13546 µm.g-1 para as com pouca pigmentação. O teor de antocianinas na fruta inteira variou de 5,79 a 13,73 mg.100 g-1 e o teor de flavonóis oscilou entre 23,37 e 382,83 mg.100 g-1 nas cvs. Royal Gala e Galaxy Gala, respectivamente. Analisado nas diferentes partes das maçãs, o epicarpo apresentou a maior concentração de fenóis com aproximadamente 57% do conteúdo total e 42% da atividade antioxidante. Os compostos fenólicos e a atividade antioxidante nos sucos oxidados foram significativamente reduzidos com o escurecimento enzimático, com perdas de 69% e 83%, respectivamente. As frutas de mesma cultivar com maior e menor intensidade de cor apresentaram teores de compostos fenólicos e capacidade antioxidante semelhantes, porém as cultivares variaram significativamente.

Aplicação de filmes proteicos à base de soro de leite

A eficiência da aplicação de filmes à base de proteínas de soro de leite foi avaliada em um sistema de embalagem que consistia em um pote plástico utilizando-se filmes de proteínas de soro de leite como fechamento superior. Pedaços de maçã foram embalados e armazenados à temperatura ambiente (25 °C) e sob refrigeração (10 °C). Os filmes proteicos à base de soro de leite foram obtidos por três procedimentos distintos: por desnaturação térmica; com a incorporação de ácido esteárico (0,5%, em massa); e por modificação enzimática utilizando-se a transglutaminase microbiana (10U/g proteína, ACTIVA TG-B ), a partir de uma formulação básica de 6,50% de proteína, 3,0% de plastificante (glicerol) e pH 7,0. A integridade dos filmes após embalagem e durante armazenamento foi observada, medindo-se as propriedades mecânicas dos filmes. A permeabilidade ao vapor d'água foi avaliada pela perda de massa, teor de umidade, e variação de textura dos pedaços de maçã. Os resultados indicaram que os filmes apresentam uma barreira moderada à umidade, apresentando diferença entre potes com e sem coberturas de filmes. A permeabilidade ao oxigênio foi conferida pelo escurecimento enzimático das maçãs pela ação da enzima polifenoxidase, apresentando diferença em relação ao das amostras acondicionadas em atmosfera modificada com gás N2.

Composição mineral de uma linhagem de Pleurotus ostreatus cultivada em resíduos madeireiros e agroindustriais da região amazônica

Os cogumelos do gênero Pleurotus são cultivados em diversos substratos lignocelulósicos, dada a atividade decompositora desses organismos proveniente de seu metabolismo enzimático. O presente estudo teve como objetivo analisar a composição mineral de Pleurotus ostreatus e dos substratos de cultivo preparados à base de resíduos madeireiros e agroindustriais da região amazônica. Foram analisados macro (P, K, Ca e Mg) e micronutrientes (Fe, Zn, Cu, Mn e Na) dos cogumelos e dos substratos. Os substratos foram formulados a partir da serragem de Simarouba amara Aubl. (marupá), Ochroma piramidale Cav. ex. Lam. (pau de balsa) e de bagaços de Bactris gasipaes Kunth (pupunheira) e de Saccharum officinarum (cana-de-açúcar). As amostras foram solubilizadas mediante digestão ácida (nítrico-peridrol). Os elementos Ca, Mg, Fe, Cu, Zn e Mn foram determinados por espectrometria de absorção atômica; o Na e K, por emissão atômica e o P, por colorimetria. A composição mineral do cogumelo variou com o substrato de cultivo. Os diferentes substratos possibilitaram a produção de um cogumelo rico em K, P, Mg e Fe, essenciais à nutrição e à saúde humana. O potássio foi o mineral de maior teor no cogumelo em todos os substratos testados (36,83-42,18 g.kg-1), seguido de fósforo (6,95-10,60 g.kg-1) e do magnésio (1,57-2,50 g.kg-1).

Obtenção de ácidos graxos por cristalização do óleo de pescado fracionado por hidrólise enzimática

Este trabalho teve por objetivo estabelecer um processo para obter e caracterizar os produtos da cristalização das frações do óleo de pescado hidrolisado com lipase pancreática. A hidrólise enzimática foi realizada em 60 minutos com uma concentração de substrato de 1262 mmols, 38 °C, pH 8 e com uma concentração de extrato enzimático de 7,647 mg.mL-1. Os produtos da hidrólise foram separados por cromatografia em coluna e caracterizados por cromatografia em camada delgada e cromatografia em fase gasosa. A temperatura de cristalização foi controlada entre 5 °C e -18 °C. A fração TAG foi melhor cristalizada a 0 °C enquanto que as frações DAG + AGL e MAG foram cristalizadas a 5 °C. Foi observado que o ácido docosahexaenoico (DHA) concentra-se na fase líquida da fração DAG + AGL representando 97,17% em relação ao óleo de pescado. O ácido palmítico foi cristalizado na fração DAG, perfazendo aproximadamente 50% do total de ácidos graxos. Foi observado que os ácidos graxos insaturados de cadeia longa, principalmente o EPA, concentram-se na fase sólida da fração TAG, esses resultados sugerem que o processo combinado de hidrólise enzimática seguido de cristalização possibilita a obtenção destes ácidos graxos do óleo de pescado.

Efeito de parâmetros hidrolíticos na obtenção de hidrolisados proteicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina

Tendo como objetivo a obtenção de hidrolisados proteicos de farinha de trigo com baixo teor de fenilalanina (Phe), foram preparados, inicialmente, extratos proteicos da farinha de trigo, empregando-se método enzimático pela ação de protease de Bacillus licheniformis. Em seguida, esses extratos foram hidrolisados sob a ação do extrato enzimático bruto (EEB), obtido de casca de abacaxi, e de pancreatina comercial; e alguns parâmetros hidrolíticos foram avaliados, tais como temperatura (30; 35; 40; 50; e 70 °C), tempo (1 hora e 30 minutos; 2 horas e 30 minutos; 3 horas e 30 minutos), e pH de reação (6,0; 7,0; 8,0 e 9,0). Para a remoção de Phe, empregou-se o carvão ativado (CA) e a eficiência deste processo foi avaliada determinando-se o teor de Phe por espectrofotometria derivada segunda, na farinha de trigo, assim como nos hidrolisados após tratamento com CA. Para os três parâmetros estudados, observaram-se efeitos variados sobre a remoção de Phe, sendo que os melhores resultados foram encontrados ao se empregar a associação sucessiva de EEB (E:S 10:100, 1 hora e 30 minutos), com a pancreatina (E:S 4:100, 3 horas e 30 minutos), em pH 7,0 a 50 °C, tendo atingido 66,28% de remoção de Phe, o que corresponde a um teor final de Phe de 522,44 mg.100 g-1 de hidrolisado.

Pré-hidrólise enzimática da gordura de efluente da indústria de pescado objetivando o aumento da produção de metano

A aplicação de preparados enzimáticos sólidos (PES) ricos em lipases foi avaliada no tratamento anaeróbio de efluente de indústria de conservas de pescado. O PES foi produzido pelo fungo Penicillium simplicissimum por fermentação em meio sólido (FMS) de resíduo industrial, sendo empregado na hidrólise de gorduras presentes no efluente a fim de viabilizar a utilização de metano como fonte de energia. O efluente contendo 1500 mg O&G.L-1 foi hidrolisado com 0,2, 0,5 e 1,0% (m/v) de PES a 30 °C por até 18 horas. O efeito do pré-tratamento enzimático dos O&G não foi significativo com relação à remoção de DQO, pois, independente das condições adotadas, obtiveram-se valores de 91 a 95%. Por outro lado, a produção específica de metano apresentou valores que variaram com a adição do PES e o tempo de hidrólise. Em experimentos controle (sem adição de PES), a produção específica de metano aumentou com o tempo de incubação, atingindo um máximo com 18 horas (138 mL CH4.g-1 DQOinicial). No entanto, valores mais elevados de produção específica de metano foram obtidos com 0,5 e 1,0% de PES, destacando-se a hidrólise com 0,5% de PES e 8 horas de hidrólise, com 216 mL CH4.g-1 DQOinicial. Quando se compara o experimento controle 0 horas (efluente bruto) com o efluente hidrolisado com 0,5% de PES durante 8 horas, um aumento de 2,7 vezes na produção específica de metano foi observado, indicando que a matéria orgânica foi mais facilmente assimilada pelos microrganismos anaeróbios nesta última condição.

Avaliação da metodologia microbiológica para determinação de 5-metiltetrahidrofolato em suco de caju (Anacardium occidentale L.)

Embora o suco de caju seja bastante consumido no Brasil e muitos estudos sobre seu valor nutricional tenham sido publicados, a literatura não reporta estudos sobre a determinação de folatos nesse suco. Várias técnicas analíticas podem ser utilizadas visando à detecção da referida vitamina. Optou-se por utilizar o ensaio microbiológico oficial de determinação de folatos em alimentos, utilizando-se Lactobacillus casei como microrganismo de teste. Foram testados a utilização de ultrassom e tratamento enzimático como fases preparatórias, a fim de determinar qual a melhor metodologia a ser empregada. Foram comparados também o uso de padrões de ácido fólico e folato. Os resultados mostraram que o emprego de enzima é indicado como fase preparatória na determinação desta vitamina em suco de caju. A utilização de ultrassom não interferiu, significativamente, nos resultados encontrados, sendo seu emprego dispensável. Os teores de folato encontrados no suco de caju integral in natura indicam que o consumo de uma porção de 200 mL do suco equivale à ingestão de aproximadamente 500 µg de folato, valor superior à ingestão diária recomendada para adultos.