Abstract:
Algumas proteínas além das propriedades tecnológicas, funcionais e nutricionais apresentam
atividade biológica, entre esta a antioxidante, associada a peptídeos bioativos liberados após
hidrólise. Antioxidantes são utilizados em alimentos para retardar a peroxidação lipídica que
gera compostos indesejáveis afetando a qualidade. Espécies reativas de oxigênio (ERO)
presentes em organismos vivos podem danificar proteínas, lipídios e ácidos nucléicos,
levando ao desenvolvimento de várias doenças. Uma grande fonte de proteínas são os
pescados, principalmente seus rejeitos do beneficiamento industrial, assim as proteínas do
bijupirá (Rachycentron canadum), pescado de grande porte e facilmente adaptável ao cultivo
em aquicultura, desponta como uma alternativa na obtenção de peptídeos com atividade
antioxidante. Neste contexto, o objetivo deste trabalho foi obter peptídeos provenientes de
hidrolisados proteicos do músculo e do resíduo do bijupirá com diferentes enzimas
comerciais, ultrafiltrar em frações peptídicas, comparar o efeito antioxidante dos hidrolisados
integrais e suas frações por métodos in vitro, avaliar a toxicidade e a inibição de ERO em
células in vivo e aplicar os hidrolisados e frações peptídicas em sistemas alimentícios. Foram
obtidos seis hidrolisados através da hidrólise do músculo e resíduo do bijupirá com Alcalase,
Flavourzyme e Protamex, em que a última apresentou maior capacidade hidrolítica
alcançando grau de hidrólise de 27,94% em 760 min para o músculo e 33,14% em 580 min
para o resíduo. O teor de proteínas solúveis (tirosina) variou de acordo com substrato e
enzima. A atividade antioxidante foi determinada através dos métodos do sequestro do DPPH,
em que o músculo hidrolisado por Protamex apresentou maior efetividade (50 mg/mL)
alcançando efeito sequestrante de 81,35%, seguido pelos hidrolisados de músculo e resíduo
com Flavourzyme – 60,77 e 60,25%. O resíduo hidrolisado por Protamex apresentou-se como
o mais promissor para o poder redutor e todos os hidrolisados apresentaram inibição da
peroxidação lipídica do ácido linoleico por seis dias semelhante ou superior aos controles
comerciais. A ultrafiltração forneceu frações de peptídeos maiores e menores que 3 kDa. As
frações maiores que 3 kDa apresentaram maior quantidade de grupos sulfidrila, mas não
foram capazes de sequestrar o DPPH, demonstraram maior potencial no poder redutor e
aumentaram a inibição da peroxidação lipídica, chegando a mais de 80% frente ao branco. As
frações menores que 3 kDa apresentaram capacidades menores ou semelhantes de sequestro
do DPPH, poder redutor e na inibição da peroxidação do ácido linoleico quando comparados
aos hidrolisados integrais. Foram selecionados os hidrolisados com Protamex (músculo e
resíduo) menores que 3 kDa para avaliar seu efeito sobre células de hepatócitos de zebrafish,
demonstrando não haver citotoxicidade nas concentrações estudadas (0,1 – 100 μg/mL),
contudo não foram capazes de diminuir as ERO. A incorporação dos hidrolisados e suas
frações em toucinho e carne bovina moída evidenciou que a maioria dos compostos reduziu o
índice de substâncias reativas ao ácido tiobarbitúrico alcançando mais de 80% frente ao
branco. Portanto, através da hidrólise enzimática das proteínas do músculo e resíduo do
bijupirá sob a atuação das enzimas Alcalase, Flavourzyme e Protamex foi possível obter
hidrolisados e frações peptídicas antioxidantes com potencial para serem utilizados em
alimentos.
Some proteins, in addition to their technological, functional and nutritional properties, present
biological activity, being one of them, the antioxidant activity, associated to bioactive
peptides released after the hydrolysis. The antioxidants are used in foods to slow the lipid
peroxidation that generates undesirable compounds, affecting the quality. Reactive oxygen
species (ROS) present in organisms can damage proteins, lipids and nucleic acids, leading to
the development of various diseases. A great source of proteins is the fish, specially their
industrial processing wastes. Therefore, the proteins from the cobia (Rachycentron canadum),
a large fish that is easily adaptable to cultivation in aquaculture, emerges as an option to
obtain peptides with antioxidant activity. Thus, the aim of this study was to obtain peptides
from protein hydrolysates from the muscles and residues of cobia with different enzymes,
ultrafiltrate in peptide fractions, compare the antioxidant effect between the whole
hydrolysates and their peptides fractions using in vitro methods, measure the toxicity and the
ROS inhibition in vivo cells and apply both hydrolysates and peptide fractions in food matrix.
Six hydrolysates were obtained through the hydrolysis of the muscles and residues of the
cobia with Alcalase, Flavourzyme and Protamex, wherein the last one presented greater
hydrolytic capacity for the subtrates, reaching a degree of hydrolysis of 27.94% in 760 min
for the muscle and 33.14% in 580 min for the residue. The content of soluble protein
(tyrosine) varied depending on the substrate and the enzyme. The antioxidant activity was
determined through the DPPH free radical scavenging assay, in which the muscle with
Protamex showed itself more effective (50 mg/ml) reaching 81.35%, followed by the muscle
and the residue with Flavourzyme – 60.77 and 60.25%. The residue, also hydrolyzed by
Protamex, showed the best effect in the reducing power and, in the 6 days lipid peroxidation
of the linoleic acid, in which all the hydrolysates presented the same or higher inhibition
compared to the commercial controls. The ultrafiltration provided larger and smaller than
3 kDa fractions. The larger than 3 kDa fractions showed a higher amount of sulfhydryl
groups, but were not capable to sequestrate the DPPH, also showed higher potential in the
reducing power and increased the inhibition of the lipid peroxidation, achieving more than
80% comparing to the blank. The smaller than 3 kDa fractions results were similar or smaller
in the DPPH sequestering, in the reducing power and in the lipid peroxidation of the linoleic
acid when compared to the whole hydrolysates. Smaller than 3 kDa hydrolysates (muscle and
residue) with Protamex were selected to measure its effect over zebrafish hepatocyte cells,
demonstrating no cytotoxicity with the studied concentrations (0.1 - 100 μg/ml), however they
were not capable to reduce the ROS. The incorporation of the hydrolysates and its fractions in
bacon and ground beef showed that most of the composites reduced the tiobarbituric acid
reactive substances index, achieving more than 80% in comparison to the blank. Therefore,
through the enzymatic hydrolysis of proteins from muscles and residues of cobia, under the
action of Alcalase, Flavourzyme and Protamex, it was possible to obtain antioxidant
hydrolysates and peptide fractions with potential to be used in foods.
