Obtenção de biopeptídeos com atividade antioxidante a partir de proteínas de origem animal

Abstract

Pele, ossos, espinhas, entre outros, separados durante o processamento de produtos cárneos podem ser uma boa fonte de proteína, especialmente de colágeno. Para obtenção de colágeno nativo a partir de ossos é necessário um tratamento prévio de desproteinização e desmineralização. Portanto, o objetivo deste trabalho foi determinar os melhores parâmetros para a desmineralização de ossos de pescado e frango utilizando soluções de HCl e EDTA um complexante de íons metálicos. O melhor efeito da desmineralização foi obtido com solução de HCl 1,0 mol/L. Após 48 h de extração, 99,4 e 95,4% das substâncias minerais foram solubilizadas para os ossos de pescado e para ossos de frango, respectivamente. Paralelamente, a menor perda de colágeno também foi observada nessas condições. O processo realizado empregando soluções de EDTA foi menos eficaz do que com solução de HCl. Após 48 h de extração com EDTA 0,1 mol/L, 37,5 e 32,4% dos compostos minerais foram removidos dos ossos de pescado e dos ossos de frango, respectivamente. Uma maior eficiência foi alcançada com solução de EDTA 0,5 mol/L. O rendimento do processo foi de cerca de 66,6% a partir dos ossos de pescado e 70,6% a partir os ossos de frango. A desmineralização com EDTA não provocou perda de colágeno.

Skins, bones, backbones, among others, that were separated during the meat products processing can be a good source of proteins, especially collagen. To obtain native collagen, previous deprotenization and demineralization treatment of bones is necessary. Therefore, the aim of this work was to determine best parameters for demineralization of fish and chicken bones using HCl solutions, and EDTA a complexing metal ions. The best demineralization effect was achieved with 1.0 mol/l HCl solution. After 48 h of extraction, 99.4 and 95.4% of mineral substances were solubilized, respectively, for fish and chicken bones. In parallel, the smallest loss of collagen, was also observed in these conditions. The process conducted using EDTA solutions was less effective than that with HCl solutions. After 48 h extraction in 0.1 mol/l EDTA only about 37.5 and 32.4% of mineral compounds were removed from fish and chicken bones, respectively. Somewhat higher efficiency was reached with 0.5 M EDTA solution. The yield of the process reached about 66.6% for fish and 70.6% for chicken bones and demineralization with EDTA did not cause loss of collagen.

Foram hidrolisados ossos de castanha (Umbrina canosai) e de frango (Gallus domesticus) com diferentes proteases (Flavourzyme, α-Quimotripsina e Tripsina) a fim de obter peptídeos com atividade antioxidante. Os hidrolisados apresentaram diferentes graus de hidrólise e variação na atividade antioxidante. O poder antioxidante dos hidrolisados foi avaliado através da inibição da peroxidação do ácido linoléico, do sequestro do radical hidroxila, do sequestro do radical livre DPPH, do sequestro do radical livre ABTS e do poder redutor. Os hidrolisados de ossos de pescado (PF) e ossos de frango (FF) produzidos com Flavourzyme apresentaram elevada atividade de inibição da peroxidação lipídica (77,3 e 61,6% respectivamente) e moderada atividade de sequestro do radical DPPH, radical ABTS e radical hidroxila. A fração com peso molecular <3000 Da foi a principal constituinte dos seis hidrolisados, seguida pela fração com peso molecular <1000 Da. Os resultados desse estudo sugerem que hidrolisados protéicos de ossos de pescado e de frango são boas fontes de antioxidantes naturais. PF mostrou melhor desempenho e pode ser usado como agente antioxidativo.

Argentine croaker (Umbrina canosai) and chicken (Gallus domesticus) bones with different proteases (Flavourzyme, α-Chymotrypsin and Trypsin) were hydrolyzed in order to obtain antioxidant peptides. The hydrolysates had different degrees of hydrolysis and antioxidant activity. The antioxidant power of the hydrolysates was evaluated through inhibition of the peroxidation of linoleic acid, hydroxyl radical scavenging, DPPH free radical scavenging, ABTS free radical scavenging and reducing power. The hydrolysates of fish (PF) and chicken bones (FF) produced with Flavourzyme had high activity of lipid peroxidation inhibition (77.3 and 61.6% respectively) and moderate DPPH free radical scavenging, ABTS scavenging and hydroxyl radical scavenging activity. The fraction with molecular weight <3000 Da was the main constituent of the six hydolysates followed by the fraction with molecular weight <1000 Da. The results of this study suggest that protein hydrolysates of fish and chicken bones are good sources of natural antioxidants. PF showed better performance e can be used as antioxidant substance.

O objetivo desse trabalho foi investigar a atividade antioxidante de hidrolisados protéicos produzidos com músculo de pescado e frango utilizando diferentes sistemas in vitro. Foram determinadas a atividade antioxidante e as propriedades bioquímicas de hidrolisados protéicos de músculo de pescado (Umbrina canosai) e de frango (Gallus domesticus) usando as enzimas proteolíticas Flavourzyme, α-Quimotripsina e Tripsina. Os hidrolisados protéicos de pescado apresentaram cor amarelada e os hidrolisados de frango cor branca. As atividades antioxidantes foram avaliadas através da inibição da peroxidação do ácido linoléico, do poder redutor, da capacidade de sequestro dos radicais hidroxila (OH● ), do 2,2- difenil-1-picril-hidrazil (DPPH) e 2,2-azino-bis-(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico) (ABTS). Entre os seis hidrolisados, o hidrolisado de músculo de pescado com Flavourzyme (HPF) apresentou maior atividade antioxidante em relação a todos os ensaios testados e, em geral os hidrolisados de pescado foram significativamente (p<0,05) mais potentes na atividade antioxidante que os hidrolisados de frango. A fração com peso molecular <3 kDa foi a principal constituinte dos seis hidrolisados seguida pela fração <1 kDa.

The aim of this study was to investigate the antioxidant activity of protein hydrolysates produced with fish and chicken muscle using different in vitro systems. Antioxidant activity and biochemical properties of protein hydrolysates from fish (Umbrina canosai) and chicken (Gallus domesticus) muscle using the proteolytic enzymes Flavourzyme, α-Chymotrypsin and Trypsin were determined. The fish protein hydrolysates had a yellowish color and the chicken hydrolysates a white color. The antioxidant activities were assessed by inhibition of linoleic acid peroxidation, reducing power, hydroxyl radical (OH● ), 2,2-diphenyl-1- picrylhydrazyl (DPPH) and 2,2-azino-bis (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS) scavenging activities. Among the six hydrolysates, fish meat that was hydrolyzed with Flavourzyme (HPF) had the highest antioxidant activity when compared with all the other tests, and in general the fish hydrolysates were significantly (p<0.05) more potent in antioxidant activity than the chicken hydrolysates. The fraction with molecular weigth <3 kDa was the main constituent of the six hydrolysates followed by fraction <1 kDa.