Imobilização de protease de Penicillium aurantiogriseum URM4622 em nanopartículas magnéticas e sua aplicação na produção de peptídeos com atividade antioxidante

Abstract

Proteases são enzimas que agem sobre substratos proteicos e são largamente utilizadas na medicina, na indústria química e na indústria de alimentos. Peptídeos bioativos, com propriedades de interesse biotecnológicos podem ser obtidos através da hidrólise da caseína utilizando proteases microbianas, como a produzida pelo Penicillium aurantiogriseum URM 4622. A utilização de enzimas imobilizadas pode trazer muitas vantagens em relação ao uso da enzima nativa, como isolamento, possibilidade de reuso, aumento de estabilidade e redução dos custos do processo. O uso de nanopartículas magnéticas como suporte acrescenta vantagens à imobilização, como fácil separação do meio de reação aplicando um campo magnético, e maior área superficial. O presente trabalho teve como objetivo otimizar a imobilização da protease produzida pelo P. aurantiogriseum URM 4622 em nanopartículas magnéticas para obtenção de peptídeos com propriedades antioxidantes a partir da hidrólise da caseína bovina comercial. O processo de imobilização foi aperfeiçoado utilizando um planejamento fatorial completo (24) seguido de um planejamento central composto (22). A protease livre e imobilizada foi utilizada para a hidrólise de caseína. Os peptídeos gerados foram analisados em espectrômetro de massa e suas atividades antioxidantes foram avaliadas. Os resultados do planejamento completo 24 indicaram que as variáveis mais significativas para a imobilização da protease foram o pH e o tempo de ativação, o primeiro exerceu efeito negativo enquanto o segundo efeito positivo. A análise dos resultados do planejamento central composto (22) utilizado para otimizar o processo de imobilização demonstrou que as condições ótimas para imobilização foram um tempo de imobilização de 2 horas, proteína ofertada de 200 μg/mL, pH de 6,3 e tempo de ativação de 7,3 h. O perfil de peptídeos obtido por espectrometria de massa mostrou que embora algumas diferenças tenham sido encontradas entre picos de massa de peptídeos dos hidrolisados das enzimas livre e imobilizada, ambos apresentaram perfils similares. Os seguintes peptídeos foram sequenciados: DVPSERYLGY; GLPQEVLNENLLRF; LSLSQSKV, YQEPVLGPVRGPF e LLYQEPVLGPVR. Estes peptídeos foram capazes de reduzir o radical ABTS (atividade antioxidante de 44,35%) e de capturar radicais H2O2 (atividade antioxidante de 644,5 μmol de trolox/mg de amostra). Os resultados validam a capacidade da protease do P. aurantiogriseum de produzir peptídeos de caseína com potencial para ingredientes em alimentos funcionais e nutracêuticos.