“Factores asociados con la calificación del origen del síndrome de manguito rotatorio en trabajadores afiliados a una entidad promotora de salud privada”.

El dolor de hombro es una de las causas más frecuentes de consulta médica general. El Síndrome de Manguito Rotatorio emerge durante los años 2003 y 2004 como la quinta causa de morbilidad profesional en Colombia, ocupando el segundo lugar a nivel del miembro superior. La gran mayoría de estudios han encontrado una clara relación entre los trastornos musculoesqueléticos de hombro y el tipo de trabajo. Se ha descrito una alta relación del hombro doloroso asociado a profesiones manualmente intensas, es evidente la asociación entre la actividad laboral con el brazo elevado con patologías de hombro. Dentro de los factores individuales predisponentes se encuentran: Edad mayor, género femenino, dominancia del miembro superior, alto índice de masa corporal, sintomatología osteomuscular previa, baja realización de ejercicio, embarazo; hábitos de consumo y enfermedades metabólicas concomitantes. Se realizó un estudio descriptivo de corte transversal, examinando las historias clínicas de 117 trabajadores calificados por diagnóstico de Síndrome de Manguito Rotatorio en el área de Medicina Laboral de una Entidad Promotora de Salud privada, durante año 2.013. El objetivo principal de este estudio fue identificar las variables relacionadas como factores influyentes en la causalidad de esta patología. Se estudió la asociación bivariada entre los diferentes factores de riesgo (personales y laborales) de interés y la determinación del origen laboral del Síndrome de Manguito Rotatorio mediante la obtención de la medida de asociación correspondiente (Odds ratio). La investigación permitió identificar que el mayor porcentaje de calificación del origen del S.M.R. es el laboral con el 86.6% de la población estudiada, el 11.8% restante tiene una calificación de origen común. Todos los trabajadores estudiados presentaron sintomatología dolorosa a nivel del hombro en calificación 100%. La imagen diagnostica utilizada para la calificación de la patología fue la Resonancia Magnética de hombro 97.5%. Se encontró relación de causalidad entre la presentación de la patología con el género femenino, la edad con rango entre 30 y 45 años, el hábito de fumar y la no realización de ejercicio. Como conclusión final se obtiene que los resultados obtenidos concuerdan con lo descrito en la literatura a nivel mundial en trabajadores, en los cuales influyen los aspectos personales y laborales descritos como variables en el presente estudio con relación a la calificación del origen laboral del Síndrome de Manguito Rotatorio.

Caracterització i revaloració de la fracció plasmàtica de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La tesi s'ha estructurat en tres apartats que, en conjunt, han de permetre determinar les possibilitats d'aprofitament dins la mateixa indústria alimentària de la fracció plasmàtica de la sang de porc generada per escorxadors que utilitzen sistemes oberts de recollida higiènica. 1. En la primera part s'analitza la composició de la sang higiènica que s'està recollint actualment i s'estudien les característiques tant físico-químiques com microbiològiques que determinen la seva qualitat. La caracterització s'ha realitzat amb sang recollida en diferents escorxadors industrials de les comarques de Girona i s'ha centrat principalment en l'estudi de la contaminació microbiològica i el nivell d'hemòlisi de la sang. S'ha fet un disseny experimental que ha permès alhora valorar l'efecte d'alguns factors sobre la qualitat de la sang: possibles diferències relacionades amb (1) la climatologia del període de l'any en el qual es fa la recollida, (2) particularitats dels escorxadors (grandària, sistemes de dessagnat, tipus, dosi i sistema de dosificació de l'anticoagulant, condicions de processament, maneig i emmagatzematge després de la recollida, etc.). Els resultats obtinguts ens permeten constatar que, en les condicions actuals, la sang que s'està recollint en els escorxadors estudiats no es pot considerar adequada per a una matèria primera de productes destinats a alimentació humana. La major part de la microbiota contaminant s'adquireix en el propi sagnador. S'ha constatat que el sistema de dessagnat en posició horitzontal podria ser una mesura útil per minimitzar la contaminació d'origen fecal o provinent de la pell de l'animal sacrificat i que la separació immediata de les fraccions en el propi escorxador també pot contribuir a reduir la contaminació. Així doncs, en el benentès que l'efectivitat pot obtenir-se del conjunt de mesures preses, més que de l'aplicació d'una sola d'elles, es suggereix la introducció d'una sèrie d'actuacions que potser permetrien reduir els nivells de contaminació que s'obtenen actualment. El tractament mecànic de la sang, el sistema d'addició d'anticoagulant, el volum i concentració de la solució anticoagulant afegida i el període d'emmagatzematge són els factors responsables de l'hemòlisi; mentre que nivells elevats de contaminació microbiològica i el tipus d'anticoagulant utilitzat deterrminen la velocitat d'increment de l'hemòlisi de sang refrigerada. S'ha constatat que quan la sang no pot ser processada immediatament i s'ha d'emmagatzemar en refrigeració és millor utilitzar citrat sòdic enlloc de polifosfat com a anticoagulant ja que l'increment d'hemòlisi es dóna més lentament. 2. El segon apartat s'ha centrat en la fracció plasmàtica de la sang. S'ha utilitzat la deshidratació per atomització com a tecnologia de conservació del plasma i s'ha fet una caracterització del producte en pols resultant des del punt de vista de composició i qualitat. A més de la contaminació microbiològica, que determina la qualitat higiènico-sanitària del producte, s'ha realitzat un estudi de les propietats funcionals que podrien fer del plasma un producte útil en la formulació d'aliments (capacitat escumant, emulsionant, gelificant). S'ha fet especial incidència en (1) determinar l'efecte del procés tecnològic de deshidratació sobre la funcionalitat del producte i (2) estudiar l'estabilitat del plasma deshidratat durant el període d'emmagatzematge. En les condicions de deshidratació per atomització aplicades no es provoca desnaturalització de la fracció proteica i s'obté un producte suficientment deshidratat, amb una aw<0,4 per permetre suposar una bona estabilitat. Algunes mostres de plasma deshidratat analitzades presenten nivells detectables de determinats residus (sulfonamides i corticosteroides). La qualitat microbiològica del producte en pols reflecteix l'elevada contaminació que contenia la matèria primera utilitzada, tot i que la deshidratació per atomització ha comportat la reducció en una unitat logarítmica de la càrrega contaminant. Els recomptes generals de microorganismes són encara preocupants i més tenint en compte que s'ha evidenciat la presència de toxines estafilocòciques en algunes mostres. L'avaluació de les propietats funcionals del producte deshidratat en relació a les que presentava el plasma líquid ens ha permès comprovar que: (1) El procés de deshidratació no ha afectat la solubilitat de les proteïnes. Això, junt amb el fet que no s'obtinguin diferències significatives en l'anàlisi calorimètrica de mostres líquides o deshidratades, permet concloure que el procés no provoca desnaturalització proteica. (2) No s'observen efectes negatius del procés tecnològic sobre la capacitat escumant ni en l'activitat emulsionant de les proteïnes plasmàtiques, dues propietats funcionals que possibiliten l'aplicació del plasma amb aquestes finalitats en l'elaboració d'alguns aliments. (3) La deshidratació tampoc perjudica de manera important les característiques dels gels que s'obtenen per escalfament, ja que els gels obtinguts a partir del plasma líquid i del plasma deshidratat presenten la mateixa capacitat de retenció d'aigua i no s'observen diferències en la microestructura de la xarxa proteica d'ambdós tipus de gel. Tanmateix, els que s'obtenen a partir del producte en pols mostren una menor resistència a la penetració. L'estudi d'estabilitat ens ha permès comprovar que la mostra de plasma deshidratat per atomització perd algunes de les seves propietats funcionals (facilitat de rehidratació, capacitat de retenció d'aigua i fermesa dels gels) si s'emmagatzema a temperatura ambient, mentre que aquestes característiques es mantenen un mínim de sis mesos quan el producte en pols es conserva a temperatura de refrigeració. 3. En l'última part, tenint en compte les conclusions derivades dels resultats dels apartats anteriors, s'han assajat tres possibles sistemes de reducció de la contaminació aplicables a la fracció plasmàtica com a pas previ a la deshidratació, per tal de millorar les característiques de qualitat microbiològica i les perspectives d'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. S'ha determinat l'eficàcia, i l'efecte sobre les propietats del plasma deshidratat, que poden tenir tractaments d'higienització basats en la centrifugació, la microfiltració tangencial i l'aplicació d'altes pressions. Els tractaments de bactofugació aplicats permeten reduir entre el 96 i el 98% la contaminació microbiana del plasma. Aquesta reducció s'aconsegueix tant amb un sistema discontinu com amb un sistema continu treballant a una velocitat de 12 L/h, fet que permetria adaptar el tractament de bactofugació a un procés de producció industrial. Un sistema combinat de bactofugació en continu i microfiltració tangencial permet incrementar l'eficàcia fins a un 99,9 % de reducció. Cal tenir present, però, que aquest tractament provoca també una disminució de l'extracte sec que afecta negativament les propietats funcionals del plasma líquid. Malgrat suposar una pèrdua pel que fa al rendiment, aquest efecte negatiu sobre la funcionalitat no suposaria cap inconvenient si s'utilitzés la deshidratació com a tecnologia de conservació del plasma, ja que es podria corregir l'extracte sec durant la reconstitució del producte. Caldria avaluar si la millora en la qualitat higiènico-sanitària del producte compensa o no les pèrdues que suposa aquest sistema d'higienització combinat. Amb relació als tractaments d'alta pressió, de totes les condicions de tractament assajades, les pressions de fins 450 MPa permeten obtenir plasma sense modificacions importants que impedeixin la seva deshidratació per atomització. Així doncs, les condicions de procés que s'han aplicat són pressuritzacions a 450 MPa de 15 minuts de durada. La temperatura de tractament que s'ha mostrat més eficaç en la reducció dels recomptes de microorganismes ha estat de 40ºC. Els tractaments a aquesta temperatura permeten assolir reduccions del 99,97% i disminuir en un 80% la capacitat de creixement dels microorganismes supervivents a la pressurització en relació a la que presentava la població contaminant del plasma abans del tractament. L'estudi de l'efecte d'aquest tractament (450 MPa, 15 min i 40ºC) sobre les propietats funcionals del plasma ha permès observar que la pressurització comporta una disminució en la solubilitat del producte però una millora en les propietats de superfície -estabilitat de l'escuma i activitat emulsionant- i un increment de la capacitat de retenció d'aigua i de la duresa dels gels obtinguts per escalfament. Calen més estudis per confirmar i caracteritzar aquesta millora en la funcionalitat, així com per establir si el tractament de pressurització afecta també l'estabilitat del producte durant l'emmagatzematge. De totes les tecnologies d'higienització assajades, l'alta pressió és la que permet obtenir millors resultats en el sentit de poder garantir un producte de bona qualitat microbiològica i segur, des del punt de vista sanitari i tecnològic, per a la seva utilització com a ingredient alimentari.

Revaloració de la fracció cel·lular de la sang de porc procedent d'escorxadors industrials

La sang de porc és un subproducte comestible que es genera als escorxadors industrials durant el procés d'obtenció de la canal. Aquest subproducte es caracteritza per presentar una elevada càrrega contaminant i, degut a l'elevat volum que es genera, és necessari trobar estratègies que permetin la seva revaloració i aprofitament, a la vegada que disminuïm la contaminació ambiental i les despeses que es deriven del seu processament abans de l'abocament. La fracció cel·lular (FC) constitueix el 40 % de la sang de porc i conté principalment l'hemoglobina (Hb), que representa al voltant del 90 % del contingut en proteïna d'aquesta fracció (un 35 % aproximadament). L'elevat percentatge en proteïna i en ferro, i les seves bones propietats funcionals fan que l'aprofitament d'aquest subproducte com a primera matèria o ingredient de la indústria alimentària sigui una alternativa molt útil a l'hora de reduir les despeses de la indústria càrnia, sempre que es resolguin els problemes de l'enfosquiment i dels sabors estranys que pot conferir la FC quan s'addiciona a productes alimentaris. Una altra possible utilització de la FC és aprofitar les propietats colorants de l'Hb o del grup hemo, com a colorant d'origen natural en diversos productes alimentaris. Els objectius del present treball eren, en primer lloc, determinar les millors condicions d'aplicació del procés de conservació de la FC mitjançant la deshidratació per atomització i caracteritzar físico-químicament i microbiològica el concentrat d'Hb en pols. En segon lloc, avaluar l'eficàcia de diferents additius antioxidants i/o segrestants del ferro per prevenir l'enfosquiment que pateix la FC durant la deshidratació. En tercer lloc, aplicar tractaments d'altes pressions hidrostàtiques com a procés d'higienització i avaluar els efectes d'aquest tractament sobre la microbiota contaminant, el color i les propietats funcionals de la FC. Finalment, desenvolupar un procés d'obtenció d'hidrolitzats proteics descolorats a partir de l'Hb amb la finalitat d'utilitzar-los com a ingredients nutricionals i/o funcionals. La millor temperatura de deshidratació per atomització de la FC hemolitzada era 140ºC. La FC en pols presentava un contingut en humitat del 5,3 % i un percentatge de solubilitat proteica del 96 %. La deshidratació per atomització induïa canvis en l'estructura nativa de l'Hb i, per tant, un cert grau de desnaturalització que pot conduir a una disminució de les seves propietats funcionals. L'extracte sec de la FC en pols estava composat per un 94,6 % de proteïna, un 3 % de sals minerals i un 0,7 % de greix. Els valors CIE L*a*b* del color de la FC en pols eren força constants i reflectien el color vermell marró fosc d'aquesta, a causa de l'oxidació del ferro hèmic que es produeix durant la deshidratació. La càrrega contaminant de la FC fresca de la sang de porc era força elevada i el tractament d'hemòlisi amb ultrasons i la centrifugació posterior no produïen una reducció significativa de la microbiota contaminant, obtenint un producte amb uns recomptes microbiològics de l'ordre de 106 ufc·mL-1. La deshidratació per atomització produïa una disminució d'una unitat logarítmica dels recomptes totals de la FC hemolitzada. Tanmateix, el producte en pols encara reflectia l'elevada contaminació de la primera matèria, fet que condiciona negativament la seva utilització com a ingredient alimentari, a no ser que es millorin les condicions de recollida de la sang a l'escorxador o que aquesta o la FC es sotmeti a algun tractament d'higienització prèviament a la deshidratació. Les isotermes de sorció a 20ºC de la FC en pols tenien forma sigmoïdal i una histèresi estreta i llarga. L'equació GAB és un bon model matemàtic per ajustar les dades de sorció obtingudes experimentalment i determinar la isoterma d'adsorció de la FC deshidratada per atomització. El percentatge d'humitat de la FC deshidratada a 140ºC es corresponia a un valor d'aw a 20 ºC d'aproximadament el 0,16. Tenint en compte que estava per sota dels valors d'aw corresponents a la capa monomolecular, es pot garantir la conservació a temperatura ambient del producte, sempre que s'envasi en recipients tancats que no permetin l'entrada d'humitat de l'exterior. De l'estudi de la possible estabilització del color de la FC deshidratada per atomització mitjançant l'addició d'antioxidants i/o segrestants de ferro, es va observar que només l'àcid ascòrbic, la glucosa, l'àcid nicotínic i la nicotinamida, tenien efectes positius sobre el color del producte en pols. L'ascòrbic i la glucosa no milloraven la conservació del color de l'Hb però disminuïen l'enfosquiment que es produeix durant la deshidratació, amb la qual cosa es pot obtenir un producte en pols de color marró més clar. L'addició de dextrina o L-cisteïna no disminuïa l'enfosquiment ni evitava el canvi de color de l'Hb. L'àcid nicotínic i la nicotinamida protegien el color de l'Hb durant el procés de deshidratació i l'emmagatzematge de la FC en pols. Les millors condicions d'aplicació del tractament amb altes pressions hidrostàtiques (HHP) sobre la FC eren 400 MPa, a 20ºC, durant 15 minuts, perquè produïen una millora significativa de la qualitat microbiològica, no afectaven negativament al color, no comprometien gaire la solubilitat proteica l'Hb i, malgrat que produïen un augment de la viscositat, la FC romania fluida després del tractament. Aquest tractament permetia una reducció de la microbiota contaminant de la FC d'entre 2 i 3 unitats logarítmiques. L'aplicació de l'alta pressió i la posterior deshidratació per atomització permetien obtenir un producte en pols amb recomptes totals de l'ordre de 2,8 unitats logarítmiques. El color de la FC pressuritzada en pols era igual que el de la FC control deshidratada, perquè ambdues mostres presentaven la mateixa susceptibilitat a l'oxidació del grup hemo produïda per la deshidratació. L'alta pressió incrementava la susceptibilitat de l'Hb als efectes desnaturalitzants de la deshidratació, fonamentalment a pH 7 (PIE), ja que es va observar una disminució de la solubilitat proteica a pH neutre després dels 2 processos tecnològics. La FC en pols presentava una màxima capacitat escumant al PIE de l'Hb. L'aplicació del tractament HHP produïa una disminució de la capacitat escumant de la FC en pols, però no tenia efectes negatius sobre l'estabilitat de l'escuma formada. Tampoc es van observar efectes negatius del tractament HHP sobre l'activitat emulsionant de l'Hb. La màxima activitat emulsionant de l'Hb s'aconseguia amb una concentració de FC en pols de l'1,5 % a pH 7 i de l'1 % a pH 4,5. Les pastes obtingudes per escalfament de la FC presentaven característiques molt diferenciades depenent del pH. A pH neutre es formaven unes pastes dures i consistents, mentre que a pH àcid les pastes eren poc consistents, molt adhesives i més elàstiques que les anteriors. Aquestes tenien una capacitat de retenció d'aigua molt superior que les de pH 7, en les quals l'aigua quedava retinguda per capil·laritat. La textura i capacitat de retenció d'aigua de les pastes tampoc eren afectades pel tractament HHP. El tractament HHP incrementava l'activitat de la Tripsina sobre l'Hb quan el substrat i l'enzim es tractaven conjuntament i afavoria el procés d'obtenció d'hidrolitzats descolorats a partir de la FC, la qual cosa permetia assolir el mateix grau de descoloració amb una dosi d'enzim inferior. El tractament d'hidròlisi de la FC amb la utilització combinada de Tripsina seguida d'un tractament amb Pepsina permetia l'obtenció d'un hidrolitzat proteic d'Hb descolorat i hidrolitzava completament la globina, donant lloc a 2 pèptids de 10,8 i 7,4 KDa. Val a dir que també produïa un 60 80 % de nitrogen soluble en TCA, constituït fonamentalment per pèptids petits i aminoàcids lliures. Els hidrolitzats trípsics i pèpsics d'Hb, obtinguts a partir de FC no pressuritzada i deshidratats per atomització a 180ºC, eren de color blanc i tenien un contingut en humitat del 4,7 %, un 84,2 % de proteïna i 9,7 % de sals minerals. El procés d'hidròlisi permetia una reducció considerable de la contaminació de la FC, obtenint un producte en pols amb uns recomptes totals de l'ordre de 102-103 ufc·g-1. Pel que fa a la funcionalitat dels hidrolitzats d'Hb deshidratats per atomització, aquests presentaven una elevada solubilitat proteica a pH 5 i 7 i romanien solubles després d'un escalfament a 80ºC durant 30 min. Tanmateix, aquesta hidròlisi afectava molt negativament la capacitat de mantenir escumes estables i l'activitat emulsionant.

Estabilitat conformacional de variants de la ribonucleasa A: pressió i temperatura com a inductors dels desplegament proteic

A fi d'analitzar la contribució de la regió C-terminal proposada com a iniciadora del plegament (CFIS 106-118) a l'estabilitat de l'RNasa A, els residus alifàtics d'aquesta regió es van substituir, mitjançant mutagènesi dirigida, per altres residus en els quals la cadena lateral alifàtica era rogressivament escurçada. La major part de les substitucions projectades suposaven delecions no disruptives de grups metil(è). A més, es va reemplaçar la Tyr115 per un Trp, de manera que, potencialment, s'introduïa una única sonda fluorescent, no desestabilitzant, per tal de seguir els canvis conformacionals que es poguessin generar en la regió durant el procés de legament/desplegament de la proteïna. Tant els paràmetres cinètics, com els espectres d'FTIR i CD, determinats per cadascuna de les ribonucleases variants, indiquen que els reemplaçaments aminoacídics efectuats presenten, en general, poc o cap efecte en l'estructura nativa i en l'activitat de l'enzim. Es va emprar l'espectroscòpia d'absorció a l'ultraviolat de quarta derivada, la fluorescència (per la variant amb Trp) i l'espectroscòpia d'infraroig per transformada de Fourier, per tal de seguir i caracteritzar, en condicions d'equilibri, les transicions conformacionals de cada variant en funció de la pressió i de la temperatura. Els resultats es van comparar amb els que es van obtenir per la proteïna salvatge. Per determinar més a fons les característiques del procés de desplegament de la variant Y115W, les transicions de desnaturalització induïdes per urea d'aquesta variant i de la proteïna salvatge, van ésser examinades per mitjà d'electroforesi en gradient d'urea i espectroscòpia de fluorescència. Curiosament, els canvis conformacionals que resulten de la desnaturalització per pressió són molt semblants als que s'obtenen per temperatura. Enfront d'un augment gradual tant de pressió com de temperatura, l'estructura terciària i els elements d'estructura secundària de les proteïnes estudiades es perden de manera conjunta i reversible. Aquestes variacions estructurals que es promouen descriuen un procés de desplegament molt cooperatiu i en dos estats. Atès que ambdues tècniques (UV i FTIR) utilitzen cadascuna un règim de concentració proteica molt diferent, els resultats indiquen que el procés de desplegament per pressió i per temperatura és intramolecular. Els resultats obtinguts suggereixen que la hidrofobicitat i el volum de les cadenes laterals del CFIS, juntament amb les interaccions de van der Waals entre elements d'estructura secundària intervenen de manera molt notable en l'estabilització de la proteïna. Entre els diferents aminoàcids alifàtics que pertanyen al CFIS C-terminal, la Val108 és el residu més important per tal de preservar la integritat estructural de l'estat natiu. Els reemplaçaments en aquesta posició causen petites alteracions conformacionals i una gran desestabilització de la proteïna (per exemple, el punt mig de la transició de desnaturalització per pressió i per temperatura de la variant V108G disminueix uns 592 MPa i 25ºC, respectivament, respecte a la proteïna salvatge). D'acord amb els resultats obtinguts, la variant Y115W ofereix una sonda útil per tal de seguir la cinètica de plegament/desplegament de l'RNasa A.

Green fluorescent protein as a reporter of prion protein folding

Background: The amino terminal half of the cellular prion protein PrPc is implicated in both the binding of copper ions and the conformational changes that lead to disease but has no defined structure. However, as some structure is likely to exist we have investigated the use of an established protein refolding technology, fusion to green fluorescence protein (GFP), as a method to examine the refolding of the amino terminal domain of mouse prion protein. Results: Fusion proteins of PrPc and GFP were expressed at high level in E. coli and could be purified to near homogeneity as insoluble inclusion bodies. Following denaturation, proteins were diluted into a refolding buffer whereupon GFP fluorescence recovered with time. Using several truncations of PrPc the rate of refolding was shown to depend on the prion sequence expressed. In a variation of the format, direct observation in E. coli, mutations introduced randomly in the PrPc protein sequence that affected folding could be selected directly by recovery of GFP fluorescence. Conclusion: Use of GFP as a measure of refolding of PrPc fusion proteins in vitro and in vivo proved informative. Refolding in vitro suggested a local structure within the amino terminal domain while direct selection via fluorescence showed that as little as one amino acid change could significantly alter folding. These assay formats, not previously used to study PrP folding, may be generally useful for investigating PrPc structure and PrPc-ligand interaction.

Predictions of some product parameters based on the processing conditions of ultra-high-temperature milk plants

The temperature-time profiles of 22 Australian industrial ultra-high-temperature (UHT) plants and 3 pilot plants, using both indirect and direct heating, were surveyed. From these data, the operating parameters of each plant, the chemical index C*, the bacteriological index B* and the predicted changes in the levels of beta-lactoglobulin, alpha-lactalbumin, lactulose, furosine and browning were determined using a simulation program based on published formulae and reaction kinetics data. There was a wide spread of heating conditions used, some of which resulted in a large margin of bacteriological safety and high chemical indices. However, no conditions were severe enough to cause browning during processing. The data showed a clear distinction between the indirect and direct heating plants. They also indicated that degree of denaturation of alpha-lactalbumin varied over a wide range and may be a useful discriminatory index of heat treatment. Application of the program to pilot plants illustrated its value in determining processing conditions in these plants to simulate the conditions in industrial UHT plants. (C) 2008 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Selective separation of beta-lactoglobulin from sweet whey using CGAs generated from the cationic surfactant CTAB

The selective separation of whey proteins was studied using colloidal gas aphrons generated from the cationic surfactant cetyl trimethyl ammonium bromide (CTAB). From the titration curves obtained by zeta potential measurements of individual whey proteins, it was expected to selectively adsorb the major whey proteins, i.e., bovine serum albumin, alpha-lactalbumin, and beta-lactoglobulin to the aphrons and elute the remaining proteins (lactoferrin and lactoperoxidase) in the liquid phase. A number of process parameters including pH, ionic strength, and mass ratio of surfactant to protein (M-CTAB/M-TP) were varied in order to evaluate their effect on protein separation. Under optimum conditions (2 mmol/l CTAB, M-CTAB/M-TP = 0.26-0.35, pH 8, and ionic strength = 0.018 mol/l), 80-90% beta-lactoglobulin was removed from the liquid phase as a precipitate, while about 75% lactoferrin and lactoperoxidase, 80% bovine serum albumin, 95% immunoglobulin, and 65% alpha-lactalbumin were recovered in the liquid fraction. Mechanistic studies using zeta potential measurements and fluorescence spectroscopy proved that electrostatic interactions modulate only partially the selectivity of protein separation, as proteins with similar surface charges do not separate to the same extent between the two phases. The selectivity of recovery of beta-lactoglobulin probably occurs in two steps: the first being the selective interaction of the protein with opposite-charged surfactant molecules by means of electrostatic interactions, which leads to denaturation of the protein and subsequent formation and precipitation of the CTAB-beta-lactoglobulin complex. This is followed by the separation of CTAB-beta-lactoglobulin aggregates from the bulk liquid by flotation in the aphron phase. In this way, CGAs act as carriers which facilitate the removal of protein precipitate. (c) 2005 Wiley Periodicals, Inc.

Permanent changes in growth and physiology of Bacillus subtilis ToC46 after loss of a recombinant plasmid

The physiology and growth of plasmid-bearing Bacillus subtilis carrying plasmid pPFF1, the non-transformed host, and cells after loss of the plasmid (so-called plasmid-cured cells) were investigated. It was found that, following plasmid loss, cells exhibited phenotypic characteristics different from those of the non-transformed host strains. Compared to plasmid-bearing cells and non-transformed host cells, an approximate 25% increase in the maximum specific growth rate and a more rapid increase in total RNA per unit cell mass were observed in plasmid-cured cells. The total enthalpy associated with irreversible denaturation events was determined in whole cells by differential scanning calorimetry. This showed higher enthalpies for plasmid-cured cells compared with the non-transformed host, which suggests increased ribosome numbers. The result from cellular DNA hybridisation suggests that there was no direct evidence of plasmid integration into the host chromosome. (C) 2004 Elsevier Inc. All rights reserved.

Production and quality assessment of a smoked tuna (Euthynnus affinis) product

The sensory, instrumental, and chemical profile of a smoked tuna product comparable and competitive to smoked turkey and pork was studied, based on four experimental factors. Despite their different brining times, all brined, sliced portions of tuna were assessed by panelists as quite acceptable products in terms of firmness, juiciness, color, and saltiness. Protein denaturation seemed to be affected by the brining time. Lipid oxidation seemed quite extensive; the ratio of C22:6n-3/C16:0 was decreased at 15% and 20%. Histamine content was between 3.7 mg/ 100 g and 7.5 mg/100 g. After 3 mo in refrigeration, the aerobic bacteria was 19.10^5 to 250.10^6 in contrast to the unprocessed samples at 28.10^5.

The potential to intensify sulforaphane formation in cooked broccoli (Brassica oleracea var. italica) using mustard seeds (Sinapis alba)

Sulforaphane, a naturally occurring cancer chemopreventive, is the hydrolysis product of glucoraphanin, the main glucosinolate in broccoli. The hydrolysis requires myrosinase isoenzyme to be present in sufficient activity; however processing leads to its denaturation and hence reduced hydrolysis. In this study, the effect of adding mustard seeds, which has a more resilient isoform of myrosinase, to processed broccoli was investigated with a view to intensify the formation of sulforaphane. Thermal inactivation of myrosinase from both broccoli and mustard seeds was studied. Thermal degradation of broccoli glucoraphanin was investigated in addition to the effects of thermal processing on the formation of sulforaphane and sulforaphane nitrile. Limited thermal degradation of glucoraphanin (less than 12 %) was observed when broccoli was placed in vacuum sealed bag (sous vide) and cooked in a water bath at 100 ºC for 8 and 12 min. Boiling broccoli in water prevented the formation of any significant levels of sulforaphane due to inactivated myrosinase. However, addition of powdered mustard seeds to the heat processed broccoli significantly increased the formation of sulforaphane.

Effect of high pressure homogenisation and heat treatment on physical properties and stability of almond and hazelnut milks

The effect of high pressure homogenisation (HPH) and heat treatments on physicochemical properties and physical stability of almond and hazelnut milks was studied. Vegetable milks were obtained and homogenised by applying 62, 103 and 172 MPa (MF1, MF2 and MF3, respectively). Untreated and MF3 samples were also submitted to two different heat treatments (85 °C/30 min (LH) or 121 °C/15 min (HH)). Physical and structural properties of the products were greatly affected by heat treatments and HPH. In almond milk, homogenised samples showed a significant reduction in particle size, which turned from bimodal and polydisperse to monodisperse distributions. Particle surface charge, clarity and Whiteness Index were increased and physical stability of samples was improved, without affecting either viscosity or protein stability. Hazelnut beverages showed similar trends, but HPH notably increased their viscosity while change their rheological behaviour, which suggested changes in protein conformation. HH treatments caused an increment of particle size due to the formation oil droplet-protein body clusters, associated with protein denaturation. Samples submitted to the combined treatment MF3 and LH showed the greatest stability.

The degree of polydispersity in micellar dispersions: A sum rule approach

Statistical properties of a two-dimensional ideal dispersion of polydisperse micelles are derived by analyzing the convergence properties of a sum rule set by mass conservation. Internal micellar degrees of freedom are accounted for by a microscopic model describing small displacements of the constituting amphiphiles with respect to their equilibrium positions. The transfer matrix (TM) method is employed to compute internal micelle partition function. We show that the conditions under which the sum rule is saturated by the largest eigenvalue of the TM determine the value of amphiphile concentration above which the dispersion becomes highly polydisperse and micelle sizes approach a Schultz distribution. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.

Combining structure and dynamics: non-denaturing high-pressure effect on lysozyme in solution

Small-angle X-ray scattering (SAXS) and elastic and quasi-elastic neutron scattering techniques were used to investigate the high-pressure-induced changes on interactions, the low-resolution structure and the dynamics of lysozyme in solution. SAXS data, analysed using a global-fit procedure based on a new approach for hydrated protein form factor description, indicate that lysozyme completely maintains its globular structure up to 1500 bar, but significant modi. cations in the protein-protein interaction potential occur at approximately 600-1000 bar. Moreover, the mass density of the protein hydration water shows a clear discontinuity within this pressure range. Neutron scattering experiments indicate that the global and the local lysozyme dynamics change at a similar threshold pressure. A clear evolution of the internal protein dynamics from diffusing to more localized motions has also been probed. Protein structure and dynamics results have then been discussed in the context of protein-water interface and hydration water dynamics. According to SAXS results, the new configuration of water in the first hydration layer induced by pressure is suggested to be at the origin of the observed local mobility changes.

Thermodynamic characterization of the palm tree Roystonea regia peroxidase stability

The structural stability of a peroxidase, a dimeric protein from royal palm tree (Roystonea regia) leaves, has been characterized by high-sensitivity differential scanning calorimetry, circular dichroism, steady-state tryptophan fluorescence and analytical ultracentifugation under different solvent conditions. It is shown that the thermal and chemical (using guanidine hydrochloride (Gdn-HCl)) folding/unfolding of royal palm tree peroxidase (RPTP) at pH 7 is a reversible process involving a highly cooperative transition between the folded dimer and unfolded monomers, with a free stabilization energy of about 23 kcal per mol of monomer at 25 degrees C. The structural stability of RPTP is pH-dependent. At pH 3, where ion pairs have disappeared due to protonation, the thermally induced denaturation of RPTP is irreversible and strongly dependent upon the scan rate, suggesting that this process is under kinetic control. Moreover, thermally induced transitions at this pH value are dependent on the protein concentration, allowing it to be concluded that in solution RPTP behaves as dimer, which undergoes thermal denaturation coupled with dissociation. Analysis of the kinetic parameters of RPTP denaturation at pH 3 was accomplished on the basis of the simple kinetic scheme N ->(k) D, where k is a first-order kinetic constant that changes with temperature, as given by the Arrhenius equation; N is the native state, and D is the denatured state, and thermodynamic information was obtained by extrapolation of the kinetic transition parameters to an infinite heating rate. Obtained in this way, the value of RPTP stability at 25 degrees C is ca. 8 kcal per mole of monomer lower than at pH 7. In all probability, this quantity reflects the contribution of ion pair interactions to the structural stability of RPTP. From a comparison of the stability of RPTP with other plant peroxidases it is proposed that one of the main factors responsible for the unusually high stability of RPTP which enhances its potential use for biotechnological purposes, is its dimerization. (c) 2008 Elsevier Masson SAS. All rights reserved.

Osmotin from Calotropis procera latex: New insights into structure and antifungal properties

This study aimed at investigating the structural properties and mechanisms of the antifungal action of CpOsm, a purified osmotin from Calotropis procera latex. Fluorescence and CD assays revealed that the CpOsm structure is highly stable, regardless of pH levels. Accordingly, CpOsm inhibited the spore germination of Fusarium solani in all pH ranges tested. The content of the secondary structure of CpOsm was estimated as follows: alpha-helix (20%), beta-sheet (33%), turned (19%) and unordered (28%). RMSD 1%. CpOsm was stable at up to 75 degrees C, and thermal denaturation (T(m)) was calculated to be 77.8 degrees C. This osmotin interacted with the negatively charged large unilamellar vesicles (LUVs) of 1-palmitoyl-2-oleoyl-sn-glycero-3-phospho-rac-1-glycerol (POPG), inducing vesicle permeabilization by the leakage of calcein. CpOsm induced the membrane permeabilization of spores and hyphae from Fusarium solani, allowing for propidium iodide uptake. These results show that CpOsm is a stable protein, and its antifungal activity involves membrane permeabilization, as property reported earlier for other osmotins and thaumatin-like proteins. (C) 2011 Elsevier B.V. All rights reserved.