Separation of lysozyme, conalbumin and ovalbumin from the egg white: technological and thermodynamic aspects

Neste trabalho, estudou-se a integração dos processos de cromatografia de adsorção em leito expandido (ALE) e extração líquido-líquido por sistemas aquosos bifásicos (SAB) para a separação e purificação das proteínas da clara do ovo (ovalbumina, conalbumina e lisozima). A ALE foi empregada para a separação de duas frações protéicas da clara, uma rica em ovalbumina e outra contendo lisozima e conalbumina. Os SAB foram empregados com o objetivo de avaliar o comportamento da partição da lisozima e da conalbumina entre as fases superior e inferior, visando a separação destas proteínas da fração da ALE. A extração líquida por SAB pode ser usada para purificação de biocompostos em larga escala por possibilitar a partição seletiva com elevados rendimentos. Nestes ensaios foi analisada a influência do tipo de sal e da concentração do polímero, sobre a partição das proteínas, a fim de se obter o melhor sistema para a separação das mesmas. Os sistemas aquosos bifásicos foram compostos por polietileno glicol (PEG) de massa molar 1500 g/mol e diferentes sais (fosfato de potássio, citrato de sódio, sulfato de lítio e sulfato de sódio). Em adição, foram calculados parâmetros termodinâmicos (ΔtrH, ΔtrS, ΔtrG) de transferência das proteínas. Observou-se que a lisozima migrou predominantemente para a fase superior, rica em PEG, e a conalbumina concentrou-se preferencialmente na fase inferior, rica em sal. Entre os sistemas avaliados, o SAB PEG1500 (18 % em massa)-sulfato de sódio apresentou a maior porcentagem de recuperação teórica da lisozima na fase superior (aproximadamente 95,0 %). A maior porcentagem de recuperação da conalbumina na fase inferior foi obtida no SAB PEG1500 (18 % em massa)-citrato de sódio (aproximadamente 86,0 %). Este estudo mostrou que a integração de ALE e SAB pode ser usada para separação das proteínas ovalbumina, lisozima e conalbumina da clara do ovo.In this work, the separation of egg white proteins (lysozyme, conalbumina and ovalbumin) was studied integrating liquid- liquid extraction with aqueous two-phase systems (ATPS) and expanded bed adsorption (EBA). EBA was used to separate two egg white protein fractions, one rich in ovalbumin and other rich in conalbumina and lysozyme. The partition behavior of conalbumin and lysozyme between top and bottom phases of ATPS was investigated with the objective to separate these proteins from EBA fraction. This technique is an advisable purification process applied to large scale since it provides a selective partition with high yields. The influence of the type of salt (potassium phosphate, sodium citrate, lithium sulfate or sodium sulfate) and polymer (PEG 1500) phase concentrations (tie line length) in the system was studied in order to fit ratio of system to the separation. In addition, thermodynamic parameters (ΔtrH, ΔtrS, ΔtrG) were calculated and the results imply thermodynamic differences between partitioning of proteins. It was observed that the lysozyme partitioned preferentially to PEG phase and conalbumina to salt phase. Among the systems analyzed the ATPS PEG1500 (18 %)-sodium sulfate provided the best results for lysozyme extraction in the top phase (approximately 95,0 %) what demonstrates a good separation. The higher recovery of conalbumina in salt phase was obtained in the ATPS PEG1500 (18 %)-sodium citrate (approximately 86,0 %). This study showed that EBA and ATPS can be successfully used for recovery and initial purification of ovalbumin, lysozyme and conalbumin from egg white.Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológic