Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo
Autor(a) principal: | |
---|---|
Data de Publicação: | 2019 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
Texto Completo: | http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/43429 |
Resumo: | Although various plant proteases with milk-clotting activity have been described, most of them produces cheeses with bitter tastes. In contrast, different proteolytic extracts from Calotropis procera plant have been used successfully for cheesemaking. Because there are several disadvantages for using proteolytic extracts, the aims of this work were to characterize and evaluate the biotechnological potential of a cysteine protease purified from C. procera latex, named CpCP3. Thus, with the study of the milk coagulation process by the commercial chymosin and CpCP3 by atomic force microscopy (AFM).This enzyme was highly stable to different metal ions and was able to hydrolyse κ-casein similarly to bovine chymosin. Atomic force microscopy showed that the whole process of casein micelles aggregation induced by CpCP3 was very similar to that caused by chymosin. The cheeses made using CpCP3 showed higher moisture content than those made with chymosin, but protein, fat, and ash were similar. In silico analysis predicted the presence of only four allergenic peptides in CpCP3, but only two of these were present on its three-dimensional surface. CpCP3 was highly susceptible to digestive enzymes, pepsin and trypsin, including its allergenic peptides. Even using high doses, CpCP3 did not show toxicity on zebrafish embryos, an animal model widely used for in vivo toxicity test. In addition, CpCP3 was highly expressed in Escherichia coli cells, but in the insoluble form and without proteolytic activity. All results support the biotechnological potential of CpCP3 as an alternative enzyme to replace chymosin. Further studies should be performed to optimize the heterologous expression of CpCP3 to reach its proteolytic activity. |
id |
UFC-7_0a8427d2263648c9f7cfe0de18709e77 |
---|---|
oai_identifier_str |
oai:repositorio.ufc.br:riufc/43429 |
network_acronym_str |
UFC-7 |
network_name_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
repository_id_str |
|
spelling |
Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijoBiotechnological potential of a cysteine protease from the Calotropis procera latex for cheesemakingcoagulação do leitemicroscopia de força atômicaprotease de plantaexpressão heterólogaAlthough various plant proteases with milk-clotting activity have been described, most of them produces cheeses with bitter tastes. In contrast, different proteolytic extracts from Calotropis procera plant have been used successfully for cheesemaking. Because there are several disadvantages for using proteolytic extracts, the aims of this work were to characterize and evaluate the biotechnological potential of a cysteine protease purified from C. procera latex, named CpCP3. Thus, with the study of the milk coagulation process by the commercial chymosin and CpCP3 by atomic force microscopy (AFM).This enzyme was highly stable to different metal ions and was able to hydrolyse κ-casein similarly to bovine chymosin. Atomic force microscopy showed that the whole process of casein micelles aggregation induced by CpCP3 was very similar to that caused by chymosin. The cheeses made using CpCP3 showed higher moisture content than those made with chymosin, but protein, fat, and ash were similar. In silico analysis predicted the presence of only four allergenic peptides in CpCP3, but only two of these were present on its three-dimensional surface. CpCP3 was highly susceptible to digestive enzymes, pepsin and trypsin, including its allergenic peptides. Even using high doses, CpCP3 did not show toxicity on zebrafish embryos, an animal model widely used for in vivo toxicity test. In addition, CpCP3 was highly expressed in Escherichia coli cells, but in the insoluble form and without proteolytic activity. All results support the biotechnological potential of CpCP3 as an alternative enzyme to replace chymosin. Further studies should be performed to optimize the heterologous expression of CpCP3 to reach its proteolytic activity.Embora várias proteases vegetais com atividade de coagulação do leite tenham sido descritas, a maioria delas produz queijos com sabores amargos. Em contraste, diferentes extratos proteolíticos da planta Calotropis procera têm sido utilizados com sucesso na fabricação de queijos. No entanto, existem várias desvantagens no uso de extratos proteolíticos. Os objetivos deste trabalho foram caracterizar e avaliar o potencial biotecnológico de uma protease cisteína purificada do látex de C. procera, chamada CpCP3. Assim como estudar o processo de coagulação do leite pela quimosina comercial e CpCP3 por microscopia de força atômica (AFM). CpCP3 foi altamente estável na presença de diferentes íons metálicos e foi capaz de hidrolisar a κ-caseína do leite de forma semelhante à quimosina bovina. A microscopia de força atômica mostrou que todo o processo de agregação de micelas de caseína induzida por CpCP3 foi muito semelhante ao causado pela quimosina. Os queijos produzidos com CpCP3 apresentaram maior teor de umidade do que os produzidos com quimosina, porém teores de proteína, gordura e cinzas foram semelhantes. Análise in silico mostrou a presença de quatro peptídeos alergênicos em CpCP3, mas apenas dois deles estavam presentes em sua superfície tridimensional. CpCP3 foi altamente suscetível a hidrólise por enzimas digestivas, pepsina e tripsina, inclusive seus peptídeos alergênicos. Mesmo usando altas doses, CpCP3 não apresentou toxicidade em embriões de peixe-zebra, um modelo animal amplamente utilizado para testes de toxicidade in vivo. Além disso, CpCP3 foi altamente expressa em células de Escherichia coli, mas em forma insolúvel e sem atividade proteolítica. Todos os resultados corroboram com o potencial biotecnológico do CpCP3 como uma enzima alternativa para substituir a quimosina, todavia, mais estudos devem ser realizados para otimizar a expressão heteróloga de CpCP3 e assim obter o seu enovelamento correto com sua atividade proteolítica.Freitas, Cléverson Diniz Teixeira deSilva, Maria Zelândia Rocha2019-07-09T15:32:58Z2019-07-09T15:32:58Z2019info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdfSILVA, Maria Zelândia Rocha. Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo. 2019. 100 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019.http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/43429porreponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC)instname:Universidade Federal do Ceará (UFC)instacron:UFCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2019-07-09T15:32:58Zoai:repositorio.ufc.br:riufc/43429Repositório InstitucionalPUBhttp://www.repositorio.ufc.br/ri-oai/requestbu@ufc.br || repositorio@ufc.bropendoar:2024-09-11T18:22:16.429774Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC)false |
dc.title.none.fl_str_mv |
Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo Biotechnological potential of a cysteine protease from the Calotropis procera latex for cheesemaking |
title |
Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo |
spellingShingle |
Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo Silva, Maria Zelândia Rocha coagulação do leite microscopia de força atômica protease de planta expressão heteróloga |
title_short |
Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo |
title_full |
Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo |
title_fullStr |
Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo |
title_full_unstemmed |
Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo |
title_sort |
Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo |
author |
Silva, Maria Zelândia Rocha |
author_facet |
Silva, Maria Zelândia Rocha |
author_role |
author |
dc.contributor.none.fl_str_mv |
Freitas, Cléverson Diniz Teixeira de |
dc.contributor.author.fl_str_mv |
Silva, Maria Zelândia Rocha |
dc.subject.por.fl_str_mv |
coagulação do leite microscopia de força atômica protease de planta expressão heteróloga |
topic |
coagulação do leite microscopia de força atômica protease de planta expressão heteróloga |
description |
Although various plant proteases with milk-clotting activity have been described, most of them produces cheeses with bitter tastes. In contrast, different proteolytic extracts from Calotropis procera plant have been used successfully for cheesemaking. Because there are several disadvantages for using proteolytic extracts, the aims of this work were to characterize and evaluate the biotechnological potential of a cysteine protease purified from C. procera latex, named CpCP3. Thus, with the study of the milk coagulation process by the commercial chymosin and CpCP3 by atomic force microscopy (AFM).This enzyme was highly stable to different metal ions and was able to hydrolyse κ-casein similarly to bovine chymosin. Atomic force microscopy showed that the whole process of casein micelles aggregation induced by CpCP3 was very similar to that caused by chymosin. The cheeses made using CpCP3 showed higher moisture content than those made with chymosin, but protein, fat, and ash were similar. In silico analysis predicted the presence of only four allergenic peptides in CpCP3, but only two of these were present on its three-dimensional surface. CpCP3 was highly susceptible to digestive enzymes, pepsin and trypsin, including its allergenic peptides. Even using high doses, CpCP3 did not show toxicity on zebrafish embryos, an animal model widely used for in vivo toxicity test. In addition, CpCP3 was highly expressed in Escherichia coli cells, but in the insoluble form and without proteolytic activity. All results support the biotechnological potential of CpCP3 as an alternative enzyme to replace chymosin. Further studies should be performed to optimize the heterologous expression of CpCP3 to reach its proteolytic activity. |
publishDate |
2019 |
dc.date.none.fl_str_mv |
2019-07-09T15:32:58Z 2019-07-09T15:32:58Z 2019 |
dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
format |
doctoralThesis |
status_str |
publishedVersion |
dc.identifier.uri.fl_str_mv |
SILVA, Maria Zelândia Rocha. Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo. 2019. 100 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/43429 |
identifier_str_mv |
SILVA, Maria Zelândia Rocha. Potencial biotecnológico de uma protease cisteínica do látex de Calotropis procera para produção de queijo. 2019. 100 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2019. |
url |
http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/43429 |
dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
language |
por |
dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
eu_rights_str_mv |
openAccess |
dc.format.none.fl_str_mv |
application/pdf |
dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) instname:Universidade Federal do Ceará (UFC) instacron:UFC |
instname_str |
Universidade Federal do Ceará (UFC) |
instacron_str |
UFC |
institution |
UFC |
reponame_str |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
collection |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) |
repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da Universidade Federal do Ceará (UFC) - Universidade Federal do Ceará (UFC) |
repository.mail.fl_str_mv |
bu@ufc.br || repositorio@ufc.br |
_version_ |
1813028775524302848 |