QUANTIFICAÇÃO DE GALACTO OLIGOSSACARÍDEOS PRODUZIDOS PELA ENZIMA LACTOZYME 2600

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(1)QUANTIFICAÇÃO DE GALACTO-OLIGOSSACARÍDEOS PRODUZIDOS PELA ENZIMA LACTOZYME 2600. Mateus Sicupira 1 Giovana Silveira Soares 2 Luciano dos Santos Almeida 3 Candice Soares Dias 4 Ana Paula Manera 5 Caroline Costa Moraes 6. Resumo: A lactose, principal carboidrato do leite e outros produtos lácteos, está presente apenas no leite de mamíferos. Porém, para ser absorvida por seus consumidores, a lactose precisa ser hidrolisada no intestino pela enzima -galactosidase. A partir da reação enzimática da hidrólise da lactose variando diversos fatores, como a fonte da enzima, a concentração da enzima, a temperatura, o pH e a concentração do substrato é possível obter-se galacto-oligossacarídeos (GOS) conhecidos como alimentos funcionais. Com isso o objetivo deste trabalho foi estudar a produção dos galacto-oligossacarídeos a partir da hidrólise da lactose pela enzima Lactozyme 2600 utilizando diferentes condições. Realizou-se um planejamento fatorial fracionário 2^4-1 onde as variáveis estudadas foram temperatura (30 a 40°C), concentração da lactose (300 a 400 g/L), concentração de enzima (7 a 15 U/mL), pH (6,0 a 7,5). Foram realizados 8 ensaios alternando as variáveis estudadas de acordo com o planejamento e 3 ensaios com as mesmas condições (pontos centrais), onde foram retiradas a cada 2 h uma amostra até completar 10 h de reação, obtendo-se como resposta a presença de GOS formados no meio, quantificados por cromatografia líquida de alta eficiência. As maiores concentrações de GOS presentes neste planejamento ocorreram nas sínteses 6, 7 e 8. A síntese do ensaio 6 teve produção de 71,6 g/L de GOS no período de 2 h seguida pela hidrólise dos GOS formados, neste ensaio as condições empregadas foram: 400 g/L de lactose, 7 U/mL de enzima, 40°C e pH 6,0. Para o ensaio 7 houve produção de 74,0 g/L no tempo de 6 h, ocorrendo, em seguida, a hidrólise dos GOS formados, e as seguintes condições foram empregadas neste ensaio: 300 g/L de lactose, 15 U/mL de enzima, 40°C e pH 6. Para o ensaio 8 a síntese dos GOS ocorreu até as 6 h de reação, alcançando o maior valor de concentração de GOS de todo o planejamento, 186,5 g/L, seguida por hidrólise dos GOS no restante do tempo de reação, para este ensaio empregou-se 400 g/L de lactose, 15 U/mL de enzima, 40°C e pH 7,5. A partir destes resultados percebe-se que a enzima utilizada apresentou um rendimento satisfatório de hidrólise da lactose nas condições utilizadas neste trabalho. O melhor resultado foi obtido ao empregar 400 g/L de concentração de lactose, 15 U/mL de concentração de enzima, temperatura a 40°C e pH 7,5.. Palavras-chave: Hidrólise; lactose; produção.. Modalidade de Participação: Iniciação Científica. QUANTIFICAÇÃO DE GALACTO-OLIGOSSACARÍDEOS PRODUZIDOS PELA ENZIMA LACTOZYME 2600 1 Aluno de graduação. mateusicupira@gmail.com. Autor principal 2 Graduanda em Engenharia de Alimentos.. giovanasilveirasoares@gmail.com. Co-autor 3 Técnico.. almeidahades@gmail.com. Co-autor 4 Técnica. candice.dias@unipampa.edu.br. Co-autor 5 Docente. ana.manera@unipampa.edu.br. Orientador 6 Possui graduação em Engenharia de Alimentos pela Universidade Federal do Rio Grande (2003), mestrado em Engenharia e Ciência de Alimentos pela. Universidade Federal do Rio Grande (2006) e doutorado em Engenharia e Ciência de Alimentos pela Universidade Federal do Rio Grande (2009). Atualmente é professor adjunto de da Universidade Federal do Pampa. Tem experiência na área de Ciência e Tecnologia de Alimentos, com ênfase em Engenharia de Alimentos, atuando principalmente nos seguintes temas: purificação, ficocianina, troca-iônica, cogumelos, antimicrobianos. Atualmente é coordenador de Inovação, na Universidade Federal do Pampa.. caroline.moraes@unipampa.edu.br. Co-orientador.

(2) 48$17,),&$d-2 '( *$/$&72-2/,*266$&$5Ë'(26 352'8=,'26 3(/$ ENZIMA LACTOZYME 2600 ,1752'8d-2 $ ODFWRVH SULQFLSDO FDUERLGUDWR GR OHLWH H RXWURV SURGXWRV OiFWHRV HVWi SUHVHQWH DSHQDV QR OHLWH GH PDPtIHURV $Wp RQGH VH VDEH D ODFWRVH QmR WHP HVSHFLDO LPSRUWkQFLD QXWULFLRQDO SDUD DGXOWRV QR HQWDQWR p D PDLV LPSRUWDQWH IRQWH GH HQHUJLD GXUDQWH R SULPHLUR DQR GH YLGD GH XP VHU KXPDQR IRUQHFHQGR TXDVH PHWDGH GD QHFHVVLGDGH HQHUJpWLFD WRWDO HP FULDQoDV 3RUpP, para ser absorvida, a lactose precisa ser hidrolisada no intestino pela enzima JDODFWRVLGDVH FKDPDGD WDPEpP GH ODFWDVH $ ODFWDVH p HQFRQWUDGD PDLV DEXQGDQWHPHQWH QR LQWHVWLQR GHOJDGR VXD IXQomR p HVSHFLILFDPHQWH KLGUROLVDU D ODFWRVH $ ODFWDVH KLGUROLVD D lactose nos Do~FDUes glicose e galactose (,QWROHUkQFLD . A partir da UHDomR HQ]LPiWLFD GD KLGUyOLVH GD ODFWRVH YDULDQGR GLYHUVRV IDWRUHV FRPR D IRQWH GD HQ]LPD D FRQFHQWUDomR GD HQ]LPD D WHPSHUDWXUD R S+ H D FRQFHQWUDomR GR VXEVWUDWR p SRVVtYHO REWHU-se galacto-oOLJRVVDFDUtGHRV *OS) (LISBOA et al., 2012) conhecidos como alimentos funcionais, VHQGR HVWHV ROLJRVVDFDUtGHRV FRPSRVWRV GH XPD FDGHLD FRQWHQWR GH D unidades de galactose e uma unidade terminal de glicose (MARTINS, BURKERT, 2012). Os ROLJRVVDFDUtGHRV SDUWLFLSDP GD FRQVWLWXLomR GD ILEUD DOLPHQWDU H VmR SULQFLSDOPHQWH XWLOL]DGRV FRPR SUHELyWLFRV 2V ROLJRVVDFDUtGHRV YrP VHQGR XWLOL]DGRV FRPHUFLDOPHQWH QD LQG~VWULD DOLPHQWtFLD *,(6( HW DO $ DGLomR RX D VtQWHVH dos GOS em alimentos possibilita algumas vantagens como a REWHQomR GH SURGXWRV FRP EDL[R WHRU GH ODFWRVH SRVVLELOLWDQGR R FRQVXPR SRU JUXSRV SRSXODFLRQDLV TXH VmR LQWROHUDQWHV D ODFWRVH UHJXODomR GR WUDWR LQWHVWLQDO REWHQomR GH PHOKRUHV FDUDFWHUtVWLFDV WHFQROyJLFDV HP GHULYDGRV OiFWHRV WDLV FRPR PHOKRU VROubilidade e UHGXomR GH ULVFRV GH FULVWDOL]DomR HP VRUYHWHV GRFH GH OHLWH H OHLWH FRQGHQVDGR 0$57,16 2009). Com isso eVWH WUDEDOKR WHYH FRPR REMHWLYR HVWXGDU D VtQWHVH Ge galactoROLJRVVDFDUtGHRV D SDUWLU GD KLGUyOLVH GD ODFWRVH SHOD HQ]LPD Lactozyme 2600 (SigmaŠ) YDULDQGR GLIHUHQWHV FRQGLo}HV 2 METODOLOGIA 2 HVWXGR H[SHULPHQWDO GH KLGUyOLVH GD ODFWRVH H SURGXomR GRV *26 IRL UHDOL]DGR utilizado a enzima Lactozyme 2600 e HPSUHJDQGR GLIHUHQWHV FRQGLo}HV D SDUWLU GH XP SODQHMDPHQWR IDWRULDO IUDFLRQiULR 4-1 RQGH DV YDULiYHLV HVWXGDGDV IRUDP D FRQFHQWUDomR GD HQ]LPD D 8 P/ FRQFHQWUDomR GD ODFWRVH D J / S+ D H WHPSHUDWXUD D ƒ& FRQIRUPH LQGLFDGR na Tabela 1. 2V HQVDLRV IRUDP UHDOL]DGRV HP EDQKR GH DJLWDomR 0HWDEyOLFR 'XEQRIf SL 157 DOWHUDQGR DV YDULiYHLV GH DFRUGR FRP R SODQHMDPHQWR UHWLUDQGR-se a cada 2 horas uma amostra DWp FRPSOHWDU KRUDV GH UHDomR $V DPRVWUDV REWLGDV D SDUWLU GRV HQVDLRV IRUDP GLOXtGDV H TXDQWLILFDGDV DWUDYpV GD FURPDWRJUDILD OtTXLGD GH DOWD HILFLrQcia (Agilent, Infinitely better 1200 infinity series). As amostras foram injetadas no HPLC empregando H2SO4 0,005 M como eluente e os carboidratos presentes foram detectados pelo detector de tQGLFH GH UHIUDomR H LGHQWLILFDGRV SRU FRPSDUDomR FRP R WHPSR GH UHWHQomR GRV SDGU}HV GH ODFWRVH JOLFRVH H JDODFWRVH.. Anais do 10ž 6$/-2 ,17(51$&,21$/ '( (16,12 3(648,6$ ( (;7(16-2 - SIEPE Universidade Federal do Pampa œ Santana do Livramento, 6 a 8 de novembro de 2018.

(3) Tabela Ensaios. $QiOLVH HVWDWtVWLFD GR SODQHMDPHQWR IDWRULDO IUDFLRQiULR. Lactose Valor codificado. Enzima Valor codificado. 4-1. .. Temperatura. 1. -1. Valor real (g/L) 300. 2. 1. 400. -1. 7. -1. 30. 1. 7,5. 3. -1. 300. 1. 15. -1. 30. 1. 7,5. 4. 1. 400. 1. 15. -1. 30. -1. 6. 5. -1. 300. -1. 7. 1. 40. 1. 7,5. 6. 1. 400. -1. 7. 1. 40. -1. 6. 7. -1. 300. 1. 15. 1. 40. -1. 6. 8. 1. 400. 1. 15. 1. 40. 1. 7,5. 9. 0. 350. 0. 11. 0. 35. 0. 6,75. 10. 0. 350. 0. 11. 0. 35. 0. 6,75. 11. 0. 350. 0. 11. 0. 35. 0. 6,75. -1. Valor real (U/mL) 7. Valor codificado -1. Valor real ƒ& 30. pH Valor codificado. Valor real. -1. 6. Fonte: Autor, 2018.. 5(68/7$'26 H ',6&866-2 $V PDLRUHV FRQFHQWUDo}HV GH *26 SUHVHQWHV QHVWH SODQHMDPHQWR RFRUUHUDP QDV VtQWHVHV 6, 7 e 8 $ VtQWHVH do ensaio 6 WHYH SURGXomR de 71,6 g/L de GOS QR SHUtRGR GH K VHJXLGD SHOD KLGUyOLVH GRV *26 IRUPDGRV QHVWH HQVDLR DV FRQGLo}HV HPSUHJDGDV IRUDP 400 g/L de lactose, 7 U/mL de enzima, 40 ƒ& H S+ 3DUD R HQVDLR 7 KRXYH SURGXomR de 74,0 g/L no tempo de 6 h, ocorrendo, em seguida, a KLGUyOLVH GRV *26 IRUPDGRV e as seguintes FRQGLo}HV foram empregadas neste ensaio: 300 g/L de lactose, 15 U/mL de enzima, 4 ƒ& H pH 6. Para o ensaio 8 D VtQWHVH GRV *26 RFRUUHX DWp as 6 K GH UHDomR DOFDQoDQGR R PDLRU YDORU GH FRQFHQWUDomR GH *26 GH Wodo o planejamento, 186,5 g/L, VHJXLGD SRU KLGUyOLVH GRV *26 QR UHVWDQWH GR WHPSR GH UHDomR SDUD HVWH HQVDLR HPSUHJRX-se 400 g/L de lactose, 15 U/mL de enzima, 4 ƒ& H S+ 3DUD RV GHPDLV HQVDLRV RFRUUHX PHQRU SURGXomR GH *26 (variando de 45,2 g/L a 68,9 g/L). 2V UHVXOWDGRV GD Pi[LPD FRQFHQWUDomR GH *26 de cada ensaio foram analisados estatisticamente e a Figura 1 apresenta os efeitos das quatro YDULiYHLV estudadas. Observa-se que D FRQFHQWUDomR GD lactose apresenta efeito estatisticamente significativo a 90% de FRQILDQoD QD VtQWHVH dos GOS, sendo este efeito positivo RX VHMD DR PXGDU GRV QtYHO -1 para R QtYHO KRXYH DXPHQWR QD FRQFHQWUDomR GH *26 $V GHPDLV YDULiYHLV QmR DSUHVHQWDUDP efeito estatisticamente significativo. Para obter uma maior SURGXomR GH *26 pode-se manter a FRQFHQWUDomR GH enzima, a temperatura e o pH QR QtYHO GR SRQWR FHQWUDO H aumentar a FRQFHQWUDomR da lactose.. Anais do 10ž 6$/-2 ,17(51$&,21$/ '( (16,12 3(648,6$ ( (;7(16-2 - SIEPE Universidade Federal do Pampa œ Santana do Livramento, 6 a 8 de novembro de 2018.

(4) Figura 1: Estimativa dos efeitos para a SURGXomR GH *26 SHOD HQ]LPD /DFWR]\PH. 1,97. Lactose. 1,88. Enzima. Temperatura. pH. .. 1,64. 1,10. p=0,1 Estimativa dos Efeitos. Fonte: Autor, 2018.. &216,'(5$d®(6 ),1$,6 A partir destes resultados percebe-se que a enzima utilizada apresentou um rendimento VDWLVIDWyULR GH KLGUyOLVH GD ODFWRVH QDV FRQGLo}HV XWLOL]DGDV QHVWH WUDEDOKR 2 PHOKRU UHVXOWDGR foi obtido ao empregar 400 J / GH FRQFHQWUDomR GH ODFWRVH 5 8 P/ GH FRQFHQWUDomR GH enzima, temperatura a 40ƒ& H S+ ,5, H SHOD DQiOLVH HVWDWtVWLFD DSHQDV D FRQFHQWUDomR GH ODFWRVH D DSUHVHQWRX HIHLWR HVWDWLVWLFDPHQWH VLJQLILFDWLYR QD FRQFHQWUDomR GRV *26 indicando assim, que D IRUPDomR GRV *26 H PDQXWHQomR GHVWHV *26 DR ORQJR GR WHPSR GH UHDomR SHOD enzima Lactozyme 2600 VmR PDLV LQIOXHQFLDGRV SHOD FRQFHQWUDomR GR VXEVWUDWR ODFWRVH.. Agradecimentos Ao &13T H j )$3(5*6 SHOR DSRLR financeiro e incentivo a pesquisa e ao LDERUDWyULR GH 0LFURELRORJLD H 7R[LFRORJLD GH Alimentos UNIPAMPA ± &DPSXV %DJp SHOR HVSDoR ItVLFR 5()(5Ç1&,$6 $GLWLYRV H ,QJUHGLHQWHV ,QWROHUkQFLD j ODFWRVH H SURGXWRV OiFWHRV FRP EDL[R WHRU GH ODFWRVH 'LVSRQtYHO HP KWWS LQVXPRV FRP EU DGLWLYRVBHBingredientes/materias/143.pdf>. Acesso em: Agosto, 2018. *,(6( ( & +,526, 7 6,/9$ 0 / & 6,/9$ 5 %$5%26$ $ 0 3URGXomR SURSULHGDGHV H DSOLFDo}HV GH ROLJRVVDFDUtGHRV 6HPLQD &LrQFLDV $JUiULDV. Londrina - PR. 2011. Anais do 10ž 6$/-2 ,17(51$&,21$/ '( (16,12 3(648,6$ ( (;7(16-2 - SIEPE Universidade Federal do Pampa œ Santana do Livramento, 6 a 8 de novembro de 2018.

(5) LISBOA, C. R.; COSTA, F $ $ %85.(57 - ) 0 %85.(57 & $ 9 6tQWHVH GH galacto-ROLJRVVDFDUtGHRV D SDUWLU GH ODFWRVH XVDQGR -galactosidase comercial de Kluyveromyces lactis. Brazilian Journal Food Technology. Campinas ± SP. 2012. MARTINS, A. R &RQYHUVmR GD ODFWRVH H VtQWHVH GH JDODFWR-ROLJRVVDFDUtGHRV SRU DomR GH -JDODFWRVLGDVH H GH PLFURUJDQLVPRV SURELyWLFRV HP ELRSURFHVVRV VLPXOWkQHRV FRP FDWiOLVH H IHUPHQWDomR OiFWLFD UFRGR - (VFROD GH 4XtPLFD H $OLPHQWRV 3URJUDPD GH 3yV*UDGXDomR HP (QJHQKDULD H &LrQFLD GH $OLPHntos. 2009. 0$57,16 $ 5 %85.(57 & $ 9 5HYLVmR *DODFWR-ROLJRVVDFDUtGHRV *26 H VHXV HIHLWRV SUHELyWLFRV H ELILGRJrQLFRV Brazilian Journal Food Technology. 2012.. Anais do 10ž 6$/-2 ,17(51$&,21$/ '( (16,12 3(648,6$ ( (;7(16-2 - SIEPE Universidade Federal do Pampa œ Santana do Livramento, 6 a 8 de novembro de 2018.

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