Ligações cruzadas em proteínas do glúten aplicando transglutaminase de Streptomyces sp. CBMAI 1617 em massa de trigo e outros materiais

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Ceresino, Elaine Berger, 1985-
Data de Publicação: 2018
Tipo de documento: Tese
Idioma: por
Título da fonte: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP)
Texto Completo: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634053
Resumo: Orientador: Hélia Harumi Sato
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spelling Ligações cruzadas em proteínas do glúten aplicando transglutaminase de Streptomyces sp. CBMAI 1617 em massa de trigo e outros materiaisCross-linking of gluten proteins applying transglutaminase from Streptomyces sp. CBMAI 1617 in wheat dough and other materialsTransglutaminasesTrigoGlútenLigação cruzadaTransglutaminasesWheatGlutenCross-linkingOrientador: Hélia Harumi SatoTese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de AlimentosResumo: As proteínas do glúten variam em tamanho de 30.000 a vários milhões de Daltons e formam um dos maiores e mais complexos polímeros presentes na natureza. A determinação das propriedades tecnológicas destas proteínas frente a diversos processos é um desafio que é intensificado quando novas ligações isopeptídicas são formadas com o auxílio de enzimas como a transglutaminase (TG). Esta é uma enzima que catalisa a formação de ligações cruzadas 'épsilon'-('gama'-glutamil)lisina intra e intermoleculares entre proteínas. A TG de Streptomyces sp. CBMAI 1617 (SB6) foi produzida em frascos de Erlenmeyer contendo meio de cultura composto de 2,5% de amido de batata; 0,5% de glicose; 2,45% de peptona de caseína e 0,8% de KH2PO4.7H2O; pH 7,0. O meio de cultivo foi fermentado a 30 ºC, sob agitação constante de 150 rpm durante 96 h, resultando em atividade enzimática de 3,5 U mL-1. A preparação enzimática de SB6 obtida por fracionamento com sulfato de amônio, diálise e liofilização apresentou 516,2 U g-1 de atividade. A TG comercial (BiobondTM TG-M) e a SB6 foram caracterizadas bioquimicamente e apresentaram temperatura ótima de atividade a 40 °C e entre 35-40°C, e pH ótimo de atividade entre 5,5-6,0 e 6,5, respectivamente. As massas de farinha de trigo às quais se adicionou 1,10 Ug-1 de TG comercial apresentou maior tempo e altura de desenvolvimento quando misturadas em mixógrafo, indicando a formação de uma massa mais forte quando comparada com uma massa controle. De forma similar a adição de TG comercial em massas de glúten resultou em massas mais fortes em todas as concentrações utilizadas (0,87 e 1,73 U g-1). Entretanto, a SB6 foi a preparação enzimática que teve maior impacto na polimerização das proteínas, promovendo a inclusão de gliadinas na rede proteica. O processo de extração severa ou branda do glúten também impactou significativamente a qualidade das massas. O tratamento das massas de glúten obtido pelo processo severo com SB6 favoreceu a formação de folhas-ß na estrutura secundária das proteínas. A gliadina apresentou excelente capacidade de formação de espuma que foi favorecida pela adição de SB6. A polimerização das gliadinas foi promovida, resultando na expansão do volume dos poros das espumas liofilizadas. Assim, os resultados evidenciam o potencial da SB6 em modificar as propriedades das proteínas do trigo com aplicabilidade em vários processos tecnológicos da indústria de alimentosAbstract: Gluten proteins range in size from 30,000 to several million Daltons and form one of the largest and most complex polymers available in nature. The determination of the technological properties of these proteins in different processes is a challenge that is intensified when new isopeptidic bonds are formed with the aid of enzymes such as transglutaminase (TG). This is an enzyme that catalyzes the formation of intra- and intermolecular 'épsilon'-('gama'-glutamyl)lysine cross-links between proteins. The TG from Streptomyces sp. CBMAI 1617 (SB6) was produced in Erlenmeyer flasks containing culture medium composed of 2.5% potato starch, 0.5% glucose, 2.45% casein peptone and 0.8% KH2PO4.7H2O, pH 7.0. The culture medium was fermented at 30 ºC, under constant agitation of 150 rpm for 96 h, resulting in enzyme activity of 3.5 UmL-1. The SB6 enzyme preparation obtained by fractionation with ammonium sulfate, dialysis and lyophilization presented an activity of 516.2 U g-1. Commercial TG (BiobondTM TG-M) and SB6 were biochemically characterized and presented an optimal activity temperature at 40 °C and between 35-40 °C; and optimum activity pH between 5.5-6.0 and of 6.5, respectively. The wheat flour doughs containing 1.10 U g-1 of commercial TG presented higher peak time and peak height when mixed in a mixograph, indicating the formation of a stronger dough when compared to a control. Similarly, the addition of commercial TG in gluten doughs resulted in stronger doughs for all concentrations used (0,87 and 1,73 U g-1). However, SB6 was the enzymatic preparation that had the greatest impact on the polymerization of proteins, promoting the inclusion of gliadins in the protein network. The harsh or mild gluten extraction also had a significant impact on the quality of gluten doughs. The treatment of gluten based doughs prepared with harshly separated gluten and SB6 favored the formation of ß-sheets in the secondary structure of the proteins. Gliadin presented excellent foaming ability which was favored by the addition of SB6. Polymerization of the gliadins was promoted, resulting in the expansion of the pore size of the lyophilized foams. Thus, the results show the potential of SB6 to modify the properties of wheat proteins with applicability in various technological processes of the food industryDoutoradoCiência de AlimentosDoutora em Ciência de AlimentosCNPQ141871/2013-0[s.n.]Sato, Helia Harumi, 1952-Santos, Luciana Ferracini dosFranco, Celia Maria LandiTavares, Guilherme MirandaBicas, Juliano LemosUniversidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Faculdade de Engenharia de AlimentosPrograma de Pós-Graduação em Ciência de AlimentosUNIVERSIDADE ESTADUAL DE CAMPINASCeresino, Elaine Berger, 1985-20182018-05-11T00:00:00Zinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisapplication/pdf1 recurso online (140 p.) : il., digital, arquivo PDF.https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634053CERESINO, Elaine Berger. Ligações cruzadas em proteínas do glúten aplicando transglutaminase de Streptomyces sp. CBMAI 1617 em massa de trigo e outros materiais. 2018. 1 recurso online (140 p.) Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Campinas, SP. Disponível em: https://hdl.handle.net/20.500.12733/1634053. 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