Synthesis of aromatic monothiols and aromatic dithiols to increase the folding rate and yield of disulfide containing proteins

Most pharmaceutically relevant proteins and many extracellular proteins contain disulfide bonds. Formation of the correct disulfide bonds is essential for stability in almost all cases. Disulfide containing proteins can be rapidly and inexpensively overexpressed in bacteria. However, the overexpressed proteins usually form aggregates inside the bacteria, called inclusion bodies, which contains inactive and non-native protein. To obtain native protein, inclusion bodies need to be isolated and resolubilized, and then the resulting protein refolded in vitro. In vitro protein folding is aided by the addition of a redox buffer, which is composed of a small molecule disulfide and/or a small molecule thiol. The most commonly used redox buffer contains reduced and oxidized glutathione. Recently, aliphatic dithiols and aromatic monothiols have been employed as redox buffers. Aliphatic dithiols improved the yield of native protein as compared to the aliphatic thiol, glutathione. Dithiols mimic the in vivo protein folding catalyst, protein disulfide isomerase, which has two thiols per active site. Furthermore, aromatic monothiols increased the folding rate and yield of lysozyme and RNase A relative to glutathione. By combining the beneficial properties of aliphatic dithiols and aromatic monothiols, aromatic dithiols were designed and were expected to increase in vitro protein folding rates and yields. Aromatic monothiols (1-4) and their corresponding disulfides (5-8), two series of ortho- and para-substituted ethylene glycol dithiols (9-15), and a series of aromatic quaternary ammonium salt dithiols (16-17) were synthesized on a multigram scale. Monothiols and disulfides (1-8) were utilized to fold lysozyme and bovine pancreatic trypsin inhibitor. Dithiols (11-17) were tested for their ability to fold lysozyme. At pH 7.0 and pH 8.0, and high protein concentration (1 mg/mL), aromatic dithiols (16, 17) and a monothiol (3) significantly enhanced the in vitro folding rate and yield of lysozyme relative to the aliphatic thiol, glutathione. Additionally, aromatic dithiols (16, 17) significantly enhance the folding yield as compared to the corresponding aromatic monothiol (3). Thus, the folding rate and yield enhancements achieved in in vitro protein folding at high protein concentration will decrease the volume of renaturation solution required for large scale processes and consequently reduce processing time and cost.

Functional application of lactic acid bacteria exopolysaccharide in complex food systems

Lactic acid bacteria expolysaccharides (LAB-EPS), in particular those formed from sucrose have the potential to improve food and beverage rheology and enhance their sensory properties potentially replacing or reducing expensive hydrocolloids currently used as improvers in food and beverage industries. Addition of sucrose not only enables EPS formation but also affects organic acid formation, thus influencing the sensory properties of the resulting food/beverage products. The first part of the study the organoleptic modulation of barley malt derived wort fermented using in situ produced bacterial polysaccharides has been investigated. Weisella cibaria MG1 was capable to produce exopolysaccharides during sucrosesupplemented barley malt derived wort fermentation. Even though the strain dominated the (sucrose-supplemented) wort fermentation, it was found to produce EPS (14.4 g l-1) with lower efficiency than in SucMRS (34.6 g l-1). Higher maltose concentration in wort led to the increased formation of oligosaccharide (OS) at the expense of EPS. Additionally, small amounts of organic acids were formed and ethanol remained below 0.5% (v/v). W. cibaria MG1 fermented worts supplemented with 5 or 10% sucrose displayed a shear-thinning behaviour indicating the formation of polymers. This report showed how novel and nutritious LAB fermented wort-base beverage with prospects for further advancements can be formulated using tailored microbial cultures. In the next step, the impact of exopolysaccharide-producing Weissella cibaria MG1 on the ability to improve rheological properties of fermented plant-based milk substitute plant based soy and quinoa grain was evaluated. W. cibaria MG1 grew well in soy milk, exceeding a cell count of log 8 cfu/g within 6 h of fermentation. The presence of W. cibaria MG1 led to a decrease in gelation and fermentation time. EPS isolated from soy yoghurts supplemented with sucrose were higher in molecular weight (1.1 x 108 g/mol vs 6.6 x 107 g/mol), and resulted in reduced gel stiffness (190 ± 2.89 Pa vs 244 ± 15.9 Pa). Soy yoghurts showed typical biopolymer gels structure and the network structure changed to larger pores and less cross-linking in the presence of sucrose and increasing molecular weight of the EPS. In situ investigation of Weissella cibaria MG1 producing EPS on quinoa-based milk was performed. The production of quinoa milk, starting from wholemeal quinoa flour, was optimised to maximise EPS production. On doing that, enzymatic destructuration of protein and carbohydrate components of quinoa milk was successfully achieved applying alpha-amylase and proteases treatments. Fermented wholemeal quinoa milk using Weissella cibaria MG1 showed high viable cell counts (>109 cfu/mL), a pH of 5.16, and significantly higher water holding capacity (WHC, 100 %), viscosity (> 0. 5 Pa s) and exopolysaccharide (EPS) amount (40 mg/L) than the chemically acidified control. High EPS (dextran) concentration in quinoa milk caused earlier aggregation because more EPS occupy more space, and the chenopodin were forced to interact with each other. Direct observation of microstructure in fermented quinoa milk indicated that the network structures of EPS-protein could improve the texture of fermented quinoa milk. Overall, Weissella cibaria MG1 showed favorable technology properties and great potential for further possible application in the development of high viscosity fermented quinoa milk. The last part of the study investigate the ex-situ LAB-EPS (dextran) application compared to other hydrocolloids as a novel food ingredient to compensate for low protein in biscuit and wholemeal wheat flour. Three hydrocolloids, xanthan gum, dextran and hydroxypropyl methylcellulose, were incorporated into bread recipes based on high-protein flours, low-protein flours and coarse wholemeal flour. Hydrocolloid levels of 0–5 % (flour basis) were used in bread recipes to test the water absorption. The quality parameters of dough (farinograph, extensograph, rheofermentometre) and bread (specific volume, crumb structure and staling profile) were determined. Results showed that xanthan had negative impact on the dough and bread quality characteristics. HPMC and dextran generally improved dough and bread quality and showed dosage dependence. Volume of low-protein flour breads were significantly improved by incorporation of 0.5 % of the latter two hydrocolloids. However, dextran outperformed HPMC regarding initial bread hardness and staling shelf life regardless the flour applied in the formulation.

The effects of formulation and processing on surface characteristics and functional properties of dairy powders

The objectives of this thesis were to (i) study the effect of increasing protein concentration in milk protein concentrate (MPC) powders on surface composition and sorption properties; (ii) examine the effect of increasing protein content on the rehydration properties of MPC; (iii) study the physicochemical properties of spraydried emulsion-containing powders having different water and oil contents; (iv) analyse the effect of protein type on water sorption and diffusivity properties in a protein/lactose dispersion, and; (v) characterise lactose crystallisation and emulsion stability of model infant formula containing intact or hydrolysed whey proteins. Surface composition of MPC powders (protein contents 35 - 86 g / 100 g) indicated that fat and protein were preferentially located on the surface of powders. Low protein powder (35 g / 100 g) exhibited lactose crystallisation, whereas powders with higher protein contents did not, due to their high protein: lactose ratio. Insolubility was evident in high protein MPCs and was primarily related to insolubility of the casein fraction. High temperature (50 °C) was required for dissolution of high protein MPCs (protein content > 60 g / 100 g). The effect of different oil types and spray-drying outlet temperature on the physicochemical properties of the resultant fat-filled powders was investigated and showed that increasing outlet temperature reduced water content, water activity and tapped bulk density, irrespective of oil type, and increased solvent-extractable free fat for all oil types and onset of glass transition (Tg) and crystallisation (Tcr) temperature. Powder dispersions of protein/lactose (0.21:1), containing either intact or hydrolysed whey protein (12 % degree of hydrolysis; DH), were spray-dried at pilot scale. Moisture sorption analysis at 25 °C showed that dispersions containing intact whey protein exhibited lactose crystallisation at a lower relative humidity (RH). Dispersions containing hydrolysed whey protein had significantly higher (P < 0.05) water diffusivity. Finally, a spray-dried model infant formula was produced containing hydrolysed or intact whey as the protein with sunflower oil as the fat source. Reconstituted, hydrolysed formula had a significantly (P < 0.05) higher fat globule size and lower emulsion stability than intact formula. Lactose crystallisation in powders occurred at higher RH for hydrolysed formula. In conclusion, this research has shown the effect of altering the protein type, protein composition, and oil type on the surface composition and physical properties of different dairy powders, and how these variations greatly affect their rehydration characteristics and storage stability.

The Diet of Preschool Children in the Mediterranean Countries of the European Union: A Systematic Review

This systematic review discusses data on the dietary intake of preschool children living in the Mediterranean countries of the European Union, including the comparison with a Mediterranean-like diet and the association with nutritional status. Specifically, data from the multinational European Identification and Prevention on Dietary and life style induced health effects in children and infants (IDEFICS) study and national studies, such as the Estudo do Padrão Alimentar e de Crescimento Infantil (EPACI) study and Geração XXI cohort in Portugal, ALimentando la SAlud del MAñana (ALSALMA) study in Spain, Étude des Déterminants pré-et postnatals précoces du développement et de la santé de l'ENfant (EDEN) cohort in France, Nutrintake 636 study in Italy, and Growth, Exercise and Nutrition Epidemiological Study in preSchoolers (GENESIS) cohort in Greece, were analyzed. In the majority of countries, young children consumed fruit and vegetables quite frequently, but also consumed sugared beverages and snacks. High energy and high protein intakes mainly from dairy products were found in the majority of countries. The majority of children also consumed excessive sodium intake. Early high prevalence of overweight and obesity was found, and both early consumption of energy-dense foods and overweight seemed to track across toddler and preschool ages. Most children living in the analyzed countries showed low adherence to a Mediterranean-like diet, which in turn was associated with being overweight/obese. Unhealthier diets were associated with lower maternal educational level and parental unemployment. Programs promoting adherence of young children to the traditional Mediterranean diet should be part of a multi-intervention strategy for the prevention and treatment of pediatric overweight and obesity.

Utilização de pescado na elaboração de produto destinado à merenda escolar

O pescado é considerado um alimento de grande valor nutricional presente na dieta, devido a sua elevada qualidade proteica. O consumo desta importante fonte proteica ainda não faz parte da rotina da população brasileira. Para tanto, o governo busca alternativas para mudança desta realidade. O desenvolvimento e introdução de produtos a base de pescado na merenda escolar vem sendo indicados como uma solução estratégica para inserir este alimento na dieta da população. Nesse sentido, este trabalho teve por objetivo elaborar produto a base de anchoita (Engraulis anchoita) e verificar sua aceitação junto à rede pública de ensino, visando um futuro aumento do consumo de pescado. A matériaprima utilizada foi à espécie anchoita (Engraulis anchoita), capturada através de cruzeiros realizados pelo navio oceanográfico Atlântico Sul, da Universidade Federal do Rio Grande (FURG). O desenvolvimento do trabalho gerou três artigos. O primeiro artigo intitulou-se “Elaboração de almôndegas utilizando como matéria-prima anchoita (Engraulis anchoita)”. O objetivo do trabalho foi formular almôndegas à base de carne de pescado (Engraulis anchoita) e caracteriza-las quanto à composição proximal e aminoacídica. Foi verificado que em torno de 160 gramas do produto elaborado atende às necessidades aminoacídicas estipuladas pela FAO, para um adulto. Os resultados indicaram que o produto elaborado está de acordo com padrão de identidade estabelecido pela legislação brasileira. No segundo artigo “Capacitação de merendeiras na elaboração de produtos de pescado” o objetivo foi promover a capacitação de merendeiras na elaboração de produtos de pescado. Uma análise sobre comportamento, intenção do comportamento e atitude frente ao consumo de pescado, foi realizada. Além disso, também foi realizada uma avaliação sobre a percepção cognitiva das merendeiras em relação a segurança alimentar, antes e após o treinamento. Com relação ao comportamento, os resultados demonstraram que a população estudada apresentou a intenção de comer pescado, no entanto, não apresentou o comportamento de consumo. Os resultados de avaliação cognitiva e segurança alimentar demonstraram que o desenvolvimento do curso foi satisfatório, uma vez que novas percepções e conhecimentos sobre segurança alimentar foram adquiridos pelas merendeiras. O terceiro artigo “Respostas hedônicas e associação de palavras para melhor compreensão da aceitação de produtos de pescado na merenda escolar” teve como objetivo avaliar a aceitação de almôndega de pescado (Engraulis anchoita) junto à merenda escolar de uma escola da rede pública de ensino. Os resultados demonstraram que a idade e aceitação obedecem a uma relação inversa na aceitação de produtos de pescado. A avaliação cognitiva possibilitou identificar que as percepções que melhor explicam a aceitação das almôndegas de pescado pelos escolares estão relacionadas com os atributos hedônicos e sensoriais do produto. Em suma, o desenvolvimento dessa dissertação demonstrou que a elaboração de almôndegas de pescado (Engraulis anchoita) destinadas à merenda escolar surge como uma importante ferramenta para impulsionar a inserção do pescado na merenda escolar e contribuir para uma educação alimentar quanto ao consumo de pescado.

Produção de nanopartículas contendo peptídeos bioativos de microalgas

A produção de peptídeos bioativos de distintas fontes de proteínas vem ganhando espaço na produção científica e tecnológica, despertando interesse do setor empresarial. Paralelamente a isso, devido à elevada concentração de proteínas na biomassa das microalgas Spirulina e Chlorella, estas apresentam grande potencial para a extração de biocompostos com alto valor agregado, como biopeptídeos de microalgas. As proteínas são uma importante fonte de peptídeos bioativos, mas estes não estão ativos na proteína precursora e devem ser liberados para que apresentem efeitos fisiológicos desejados. Essa liberação pode ser feita através de hidrólise enzimática a partir de proteases, sendo um dos métodos mais utilizados para a produção destes biocompostos. Dentro deste contexto, vários estudos vêm mostrando o uso da tecnologia por secagem em spray dryer para a obtenção de nanopartículas que contenham compostos bioativos, sendo, essa técnica, amplamente utilizada para transformar líquidos em pós, podendo ser aplicada em materiais sensíveis à temperatura. Este estudo teve como objetivo obter peptídeos bioativos através da reação enzimática, tendo como substrato a biomassa de Spirulina sp. LEB 18 e Chlorella pyrenoidosa e, na sequência, obter nanopartículas contendo os biopeptídeos. Primeiramente, foram testadas as 3 proteases comerciais (Protemax 580 L, Protemax N 200 e pepsina) para a produção de hidrolisados proteicos de microalgas, para isso foram realizados 3 delineamentos compostos centrais para cada microalga em estudo (Chlorella e Spirulina). Os delineamentos utilizados foram do tipo 23 com três repetições no ponto central, variando-se a concentração de enzima (5 a 10 U.mL-1), a concentração de substrato (5 a 10 %) e o tempo de reação (60 a 240 min). Após, realizou-se 2 delineamentos compostos rotacionais do tipo 22 com pontos centrais, um para cada microalga, utilizando-se para a hidrólise a enzima Protemax 580L (5 U.mL-1) variando-se a concentração de substrato e tempo de reação, para todos ensaios estudou-se a solubilidade, capacidade de retenção de água, atividade antioxidante e digestibilidade. Foi selecionado um ensaio para cada microalga, levando em conta os melhores resultados. Então nova hidrólise enzimática foi realizada sendo o sistema reacional composto pela enzima Protemax 580 L (5 U.mL-1) e pela biomassa de Spirulina sp. LEB 18 ou Chlorella pyrenoidosa (4% de proteína) durante tempo de 200 min. Os hidrolisados foram purificados por filtração a vácuo com membranas millipores de diferentes tamanhos (0,45; 0,2 e 0,1 µm) e por colunas com membrana vertical Amicon® Ultra 0.5 (3K e 10K), sendo que após cada etapa, foi realizado teste de atividade antioxidante pelos métodos de poder redutor, DPPH e ABTS, a fim de verificar a permanência da atividade antioxidante. Utilizou-se nano spray dryer Büchi modelo B 90 para a secagem das amostras, sendo o tamanho das partículas obtidas analisados por microscopia eletrônica de varredura (MEV). Por fim, conclui-se que a biomassa de microalgas pode ser utilizada como fonte de produção de peptídeos bioativos com elevada atividade antioxidante e que dentre as microalgas estudadas, Spirulina sp. LEB 18 apresentou melhores resultados, em todas as análises realizadas, quando comparada com Chlorella pyrenoidosa. Esse estudo, também visou utilizar a nanobiotecnologia para obtenção de nanoparículas contendo os biopeptídeos, para tal, utilizou-se o nano Buchi Spray Dryer B-90, o qual gerou partículas nanométricas de 14 a 18 nm para o hidrolisado de Spirulina e de 72 a 108 nm para o hidrolisado de Chlorella.

Características tecnológicas de espécies de pescado com potencial de criação na região sudoeste do Paraná

The fish meat has a particular chemical composition which gives its high nutritional value. However, this food is identified for being highly perishable and this aspect is often named as a barrier to fish consumption. The southwestern Paraná region, parallel to the country's reality, it is characterized by low fish consumption; and one of the strategies aimed at increasing the consumption of this important protein source is encouraging the production of other species besides tilapia. Within this context, it is necessary to know about the meat characteristics. In this sense, the objective of this study was to evaluate the technological potential of pacu, grass carp and catfish species. To do so, at first, it was discussed the chemical and biometric assessment under two distinct descriptive statistical methods, of the three species; and it was also evaluated the discriminating capacity of the study. In a second moment, an evaluation of effects done by two different processes of washing (acid and alkaline) regarding the removal of nitrogen compounds, pigments and the emulsifying ability of the proteins contained in the protein base obtained. Finally, in the third phase, it was aimed to realize the methodology optimization in GC-MS for the analysis geosmin and MIB (2-metilisoborneol) compounds that are responsible for taste/smell of soil and mold in freshwater fish. The results showed a high protein and low lipid content for the three species. The comparison between means and medians revealed symmetry only for protein values and biometric measurements. Lipids, when evaluated only by the means, overestimate the levels for all species. Correlations between body measurements and fillet yield had low correlation, regardless of the species analyzed, and the best prediction equation relates the total weight and fillet weight. The biometric variables were the best discriminating among the species. The evaluation of the washings, it was found that the acidic and basic processes were equally (p ≥ 0.05) efficient (p ≤ 0.05) for the removal of nitrogen compounds on the fish pulps. Regarding the extraction of pigments, a removal efficiency was recorded only for the pacu species, the data were assessed by the parameters L *, a *, b *. When evaluated by the total color difference (ΔE) before and after washing for both processes (acid/alkaline) the ΔE proved feasible perceived by naked eye for all species. The catfish was characterized as the fish that presents the clearest meat with the basic washing considered the most effective in removing pigments for this species. Protein bases obtained by alkaline washes have higher emulsifying capacity (p ≤ 0.05) when compared to unwashed and washed in acid process pulps. The methodology applied for the quantification of MIB and geosmin, allowed to establish that the method of extraction and purification of analytes had low recovery and future studies should be developed for identification and quantification of MIB and geosmin on fish samples.

Produção de biossurfactantes e nanoemulsões a partir da microalga spirulina

As microalgas têm sido foco de muitos estudos tendo em vista sua grande aplicabilidade na indústria de alimentos e farmacêutica, como também nas áreas da biomedicina e ambiental. A Spirulina é uma microalga que possui alto valor nutricional, apresenta alto teor proteico e é rica em substâncias bioativas. Esta microalga apresenta em sua composição compostos como glicolípidios, fosfolipídios e lipídios neutros, que por sua vez possuem efeito biossurfactante. Assim, o objetivo deste estudo foi verificar a potencialidade de produção de biossurfactantes a partir de diferentes cepas de Spirulina. Para isso, foram realizados experimentos utilizando Delineamento Fatorial Completo 22 , visando avaliar a influência da concentração de fósforo e nitrogênio no cultivo das microalgas Spirulina platensis Paracas, Spirulina platensis LEB 52 e Spirulina sp. LEB 18, como também nos extratos oriundos das microalgas, através da medida da tensão superficial. Foi também avaliada a influência destes nutrientes em extratos de Spirulina platensis LEB 52 e Spirulina sp. LEB 18 a partir do índice de emulsificação e diâmetro médio das gotículas das emulsões preparadas a partir dos extratos. Para extrações de biossurfactantes foram testados os solventes metanol, etanol e hexano. Nas formulações das nanoemulsões utilizou-se homogeneizador de alta velocidade, como fase aquosa os extratos oriundos das microalgas e como fase oleosa, óleo de girassol. As formulações foram preparadas utilizando-se diferentes concentrações da fase aquosa e oleosa, bem como diferentes velocidades e tempos de agitação. De acordo com os cultivos de Spirulina platensis Paracas realizados foi verificado que o cultivo que atingiu maior valor de concentração máxima de biomassa e maior produtividade foi realizado com 114 mg.L-1 de fósforo e sem adição de nitrogênio. Porém em relação às microalgas Spirulina platensis LEB 52 e Spirulina sp. LEB 18, as variáveis fósforo e nitrogênio não apresentaram influência significativa na concentração máxima de biomassa e produtividade máxima. O extrato que apresentou a menor tensão superficial (26,75 mN.m-1 ) foi verificado quando foi utilizado etanol como solvente, sendo este obtido a partir de cultivo da microalga Spirulina sp. LEB 18 realizado sem adição de nitrogênio e de fósforo. Em relação ao índice de emulsificação foram atingidos valores superiores a 59%, porém as concentrações utilizadas de nitrogênio e fósforo não apresentaram influência significativa nesta resposta. Neste trabalho foi possível obter nanoemulsões estáveis por até 30 d e com diâmetro médio de gotículas de até 532 nm. Os resultados obtidos neste trabalho são favoráveis à pesquisa na aplicação tanto dos extratos microalgais como das nanoemulsões obtidas apresentando potencialidade de uso em diversos processos industriais, como nas áreas ambiental, farmacêutica, cosmética e alimentos.

A study of fish ice cream formulation by use of silver carp proteins instead of milk proteins

Fish is a valuable nutritional source witch use of it in daily meal has a beneficial role on nutritional needs supply and also causes mental and physical health especially in people who have protein and food deficiencies. Unfortunately, per capita consumption of sea foods in Iran is 5.5Kg witch is very lower than world standards. So, study on fish ice cream formulation, by use of fish protein concentrate (FPC) instead of milk protein, had done to make variation in sea foods products and also increase per capita consumption of these kinds of foods. FPC has very high protein concentration and a lot of necessary Also it's protein is very digestible amino acids like lysine and methionine with highly biological value and it's PER in compare with casein PER is high. At first fish protein concentrate type A produced from silver carp in three steps by the extraction with isopropyl alcohol solvent and heat. Microbiological and physicochemical specifications of produced FPC by rules of FDA and FAO were accepted. Finally according to panel test results, substitution of 30 percent of milk with FPC is acceptable. Also microbiological and physicochemical specifications of product were tested and results in compare with national standards of Iran were accepted.

Seasonal and Species Variation of the Hepatotoxin Indospicine in Australian Indigofera Legumes as Measured by UPLC−MS/MS

Livestock industries have maintained a keen interest in pasture legumes because of the high protein content and nutritive value. Leguminous Indigofera plant species have been considered as having high feeding values to be utilized as pasture, but the occurrence of the toxic constituent indospicine in some species has restricted this utility. Indospicine has caused both primary and secondary hepatotoxicosis and also reproductive losses, but has only previously been determined in a small number of Indigofera species. This paper validates a high throughput ultra-performance liquid chromatography−tandem mass spectrometry (UPLC−MS/MS) method to determine indospicine content of various Indigofera species found in Australian pasture. Twelve species of Indigofera together with Indigastrum parviflorum plants were collected and analysed. Out of the 84 samples analyzed, *I. spicata contained the highest indospicine level (1003 ± 328 mg/kg DM, n = 4) followed by I. linnaei (755 ± 490 mg/kg DM, n = 51). Indospicine was not detected in 9 of the remaining 11 species, and at only low levels (<10 mg/kg DM) in 2 out of 8 I. colutea specimens and in 1 out of 5 I. linifolia specimens. Indospicine concentrations were below quantitation levels for other Indigofera spp. (I. adesmiifolia, I. georgei, I. hirsuta, I. leucotricha,* I. oblongifolia, I. australis and I. trita) and Indigastrum parviflorum. One of the more significant findings to emerge from this study is that the indospicine content of I. linnaei is highly variable (159 to 2128 mg/kg DM, n = 51), and differs across both regions and seasons. Its first re-growth after spring rain has a higher (p < 0.01) indospicine content than growth following more substantial summer rain. The species collected include the predominant Indigofera in Australia pasture, and of these, only *I. spicata and I. linnaei contain high enough levels of indospicine to pose a potential toxic threat to grazing herbivores.

Obtenção e caracterização de queratinase de bacillus sp. P45 a partir de coprodutos e aplicação na produção de queijos cremosos enriquecidos com chia e quinoa

As proteases constituem 60-65% do mercado global das enzimas industriais e são utilizadas na indústria de alimentos no processo de amaciamento de carne, na síntese de peptídeos, preparo de fórmulas infantis, panificação, cervejarias, produtos farmacêuticos, diagnósticos médicos, como aditivos na indústria de detergentes e na indústria têxtil no processo de depilação e transformação do couro. Proteases específicas produzidas por micro-organismos queratinolíticos são chamadas de queratinases e distinguem-se de outras proteases pela maior capacidade de degradação de substratos compactos e insolúveis como a queratina. Atualmente, processos que apontem o uso total das matérias-primas e que não resultem em impactos negativos ao meio ambiente tem ganhado destaque. Dentro desta temática, destacam-se a reutilização da farinha de penas residual durante o cultivo do Bacillus sp. P45 para produção de proteases e a biomassa residual de levedura, ambas com elevados teores de proteínas, podendo ser utilizadas no cultivo do Bacillus sp. P45 para obtenção de proteases. O objetivo deste trabalho foi obter a enzima queratinase purificada em grandes quantidades, sua caracterização, bem como a sua aplicação em processos de coagulação enzimática do leite para o desenvolvimento de um queijo cremoso enriquecido com farinha de chia e quinoa. Além disso, aplicar diferentes coprodutos para produção de enzimas proteolíticas e queratinolíticas. A presente tese foi dividida em quatro artigos: no primeiro foi realizado a obtenção da queratinase purificada em maiores quantidades e a determinação dos parâmetros de estabilidade térmica e a influência de componentes químicos na atividade enzimática. A obtenção da enzima em maiores quantidades alcançou fatores de purificação de 2,6, 6,7 e 4,0 vezes, paras 1º SAB, 2º SAB e diafiltração, respectivamente. A recuperação enzimática alcançou valores de 75,3% para o 1º SAB, 75,1% no 2º sistema e 84,3% na diafiltração. A temperatura de 55ºC e o pH 7,5 foram determinados como ótimos para atividade da enzima queratinase. O valor da energia de desativação (Ed) médio foi de 118,0 kJ/mol e os valores de z e D variaram de 13,6 a 18,8ºC, e 6,9 a 237,3 min, respectivamente. Além disso a adição de sais (CaCl2, CaO, C8H5KO4 e MgSO4) elevou a atividade da enzima na presença destes compostos. O segundo artigo apresenta a aplicação da queratinase como coagulante de leite bovino e sua aplicação na obtenção de queijo cremoso enriquecido com chia e quinoa. A enzima mostrou atividade de coagulação semelhante ao coagulante comercial, na concentração de 30mg/mL. A enzima purificada foi empregada de forma eficiente na fabricação do queijo cremoso, que apresentou valores de pH de 5,3 e acidez de 0,06 a 0,1 mol/L, com elevação durante os 25 dias de armazenamento. O terceiro artigo apresenta o perfil do queijo cremoso enriquecido com farinha de chia e quinoa, o qual apresentou alto índice de retenção de água (>99,0%) e baixos valores de sinérese (<0,72%). Elevados teores de fibras foi verificado (3,0 a 5,0%), sugerindo seu consumo como fonte de fibras. As análises microbiológicas foram de acordo com a legislação vigente. Na análise sensorial foi verificado altos valores de suavidade ao paladar e verificado maiores valores de consistência e untabilidade nas amostras com maiores concentrações de nata e quinoa. O quarto artigo traz a extração de β-galactosidase por ultrassom e o uso da biomassa residual da levedura, bem como o uso de farinha de penas residuais como substrato para obtenção de proteases. O ultrassom foi eficiente para ruptura celular e extração de β-galactosidase, apresentando alta atividade (35,0 U/mL) e rendimento (876,0 U/g de biomassa). A maior atividade proteolítica (1300 U/mL em 32 h) e queratinolítica (89,2 U/mL) verificadas ocorreram utilizando-se a biomassa e a farinha de penas residuais, respectivamente. Maior produtividade proteolítica (40,8 U/mL/h) foi verificado no meio utilizando biomassa residual como substrato. Já a maior produtividade queratinolítica (2,8 U/mL/h) foi alcançada utilizando farinha de penas reutilizada.

Influence of the time of capture on lipid content of the meagre produced in aquaculture

Mestrado em Engenharia Alimentar - Instituto Superior de Agronomia - UL

Estudo de polimorfismos genéticos e da sua associaçäo com capacidades de produçäo leiteira em caprinos de raça Algarvia e ovinos de raça Serra da Estrela

Dissertação de mest. em Química Celular, Unidade de Ciências Exactas e Humanas, Univ. do Algarve, 1996

Prevalence of Listeria species in some foods and their rapid identification

Purpose: To investigate the occurrence of Listeria spp., (particularly L. monocytogenes ), in different foods and to compare diagnostic tools for their identification at species level. Methods: Samples of high protein foods such as raw meats and meat products and including beef products, chicken, fish and camel milk were analysed for the presence of Listeria spp. The isolates were characterised by morphological and cultural analyses, and confirmed isolates were identified by protein profiling and verified using API Listeria system. Protein profiling by SDS-PAGE was also used to identify Listeria spp. Results: Out of 40 meat samples, 14 (35 %) samples were contaminated with Listeria spp., with the highest incidence (50 %) occurring in raw beef products and raw chicken. Protein profiling by SDSPAGE was used to identify Listeria spp. The results were verified with API Listeria system. Approximately 25 % of the identified isolates were Listeria seeligeri , Listeria welshimeri , and Listeria grayi (three positive samples), while 16.66 % of the isolates were Listeria monocytogenes (two positive samples); 16.6 % of the isolates were Listeria innocua (two positive samples), while 8.3 % of the isolates were Listeria ivanovii (one positive sample). Conclusion: High protein foods contain different types of Listeria species; whole-cell protein profiles and API Listeria system can help in the identification of Listeria at the species level.

Desempenho zootécnico de girinos de rã-touro com diferentes níveis de proteína e energia digestíveis

A partir dos valores de digestibilidade de alguns ingredientes foram propostas dietas, com diferentes níveis de proteína e energia digestíveis, em esquema fatorial 3 x 3, destinadas a girinos de rã-touro para avaliar o desempenho zootécnico. O experimento, com duração de 60 dias, foi conduzido com 810 girinos, oriundos da mesma desova, distribuídos em 27 caixas de polipropileno, em uma densidade de 1girino/L. O delineamento experimental foi um esquema fatorial com três níveis de proteína digestível (27; 31 e 35%) e três níveis de energia digestível (2.700; 2.800 e 2.900kcal/kg) com três réplicas. Os parâmetros avaliados aos 60 dias foram ganho de peso, consumo da dieta, consumo em proteína da dieta, conversão alimentar, taxa de eficiência proteica e índice de sobrevivência. Os resultados foram submetidos à análise de variância e ao teste de Duncan (95% de precisão). Os resultados encontrados não apresentaram interação entre proteína e energia digestível para nenhum parâmetro avaliado. em relação à proteína digestível, foram verificadas diferenças nos parâmetros consumo em proteína da dieta e taxa de eficiência proteica (TEP), o que demonstra ineficiência das dietas com altos valores proteicos. Deve-se oferecer aos girinos de rã-touro dietas com 27% de proteína digestível, por apresentarem melhor resultado para taxa de eficiência proteica e para consumo em proteína da dieta.