Purificação and characterization of peroxidase of taperebá (Spondias lutea L.)

A peroxidase (EC 1.11. 7.1, doador: peróxido de hidrogênio oxidoredutase) do taperebá (Spondias lutea L.), um fruto nativo da Amazônia com aroma bem caracteristico e de grande uso na fabricação de sucos, geléias, néctar e sorvete, foi purificada e caracterizada. A extração da peroxidase ionicamente ligada da polpa do taperebá foi obtida pelo uso do tampão fosfato de sódio 0,2 M, pH 8,0 contendo lOmM EDTA, 0,2M CaCb and 2% PEG na proporção 1: 1 (polpa:tampão) (v/v). A peroxidase foi purificada por meio de precipitação com acetona seguida pela filtração em gel em coluna Sephacryl S-200 em sistema FPLC. A eletroforese da peroxidase purificada em gel de poliacrilamida mostrou uma banda de atividade peroxidativa. A peroxidase bruta do taperebá apresentou atividade ótima em pH 4,5 e 35°C e mostrou estabilidade numa ampla faixa de pH (2,6-10) e em temperaturas inferiores a 50°C. A peroxidase purificada foi caracterizada como uma glicoproteína e mostrou atividade específica igual a 514.320 D/mg, massa molecular 28,5 kDa e ponto isoelétrico 4,8. A peroxidase purificada apresentou atividade ótima a 35°C e pH 5,5. A enzima seguiu a cinética de Michaelis-Menten e o valor de Km foi igual a 20,3 mM para o substrato guaiacol. A enzima purificada mostrou-se estável numa ampla faixa de pH (pH 2,6-10). A estabilidade térmica da peroxidase purificada foi analisada na faixa 10°C-90°C. A enzima mostrou ser estável ao calor, sendo que após aquecimento a 70°C durante 60 min, aproximadamente 65% da atividade enzimática foi mantida. A inativação térmica da peroxidase purificada apresentou um perfil não linear com o tempo de aquecimento. A isoperoxidase foi totalmente inativada depois do aquecimento a 90°C por 2 min e a atividade enzimática da peroxidase purificada não regenerou quando foi mantida a 30°C durante 24 h e a 5°C por 24h, depois da inativação térmica. A peroxidase purificada foi completamente inibida pelo ácido ascórbico na concentração final 1 mM, metabissulfito de sódio e bissulfito de sódio na concentração final 10 mM, inibidores freqüentemente usados no processamento de alimentos. A atividade da peroxidase foi ativada pelo CaCb (1 OmM) e NaCI (1mM), mas foi fortemente inibida pelo CUSO4 (10 mM), Fe2(SO4)3 (lmM) e completamente inibida pelo KCN (lmM). A isoenzima purificada foi parcialmente afetada pelos sais MnSO4, MgSO4, KCl e Na2S04 e pelos compostos químicos SDS, EDTA, Nbromosuccinimida, iodoacetamida. A atividade da enzima foi totalmente inibida pelo mercaptoetanol na concentração final 10mMPeroxidase (EC 1.11. 7.1, donor: hydrogen peroxide oxidoreductase) ITom the "taperebá" :fi-uit (Spondias /utea L.), a native Amazonian fruit with a typical flavour and widely used for making juice, jellies, nectars and ice cream, was purified and characterized. Extraction ofthe ionically bound peroxidase was achieved using O.2M potassium phosphate buffer at pH 8.0 containing 10mM EDTA, 0.2M CaCh and 2% (w/v) PEG in a 1: 1 ratio of :fi-uit to buffer. The peroxidase was purified by means of acetone precipitation followed by gel filtration on a Sephacryl S-200 column using the FPLC system. One peroxidase isoenzyme was detected in "taperebá" :fi-uit. Electrophoresis of the purified enzyme using polyacrilamide gel, showed a single staining band for peroxidase activity. The crude peroxidase showed maximum activity at 3SoC and pH 4.5, and was stable over a wide range pH (2.6-10), showing great thermostability below at 50°C. The purified peroxidase was characterized as a glycoprotein and showed a specific activity of 514,320 -U/mg, molecular weight of 28.5 kDa and isoelectric point of 4.8. The effect oftemperature and pH on the enzymatic activity was analysed for the purified isoenzyme. The peroxidase showed maximum enzymatic activity at 3 SOC and pH 5. S. The enzyme followed the Michaelis-Menten kinetics and presented a Km value of 20.3 mM with guaiacol substrate. The enzyme was stable over a wide range pH (pH 2.6-10). The thermostability of the purified peroxidase was analysed in the 10°C-90°C temperature range and showed great thermostability. After heating at 70°C for 60 min, approximately 65% of the activity was retained. The heat inactivation of the purified peroxidase was found to be non-linear with heating time. The purified peroxidase was totally inactivated after heating at 90°C for 2 min and its enzymic activity did not regenerate when held at 30°C or SOC for 24h after heat inactivation. The purified peroxidase was completely inhibited by 1 mM ascorbic acid, 10mM sodium metabisulphite and 10mM sodium bisulphite, inhibitors often used in food processing. The peroxidase activity was activated by 10mM CaCh and lmM NaCl, but was strongly inhibited by 10mM CUSO4, 1 mM Fe2(SO4)3 and completely by 1 mM KCN. The purified enzyme was partially affected by the salts MnSO4, MgSO4, KCl and Na2S04 and by the compounds SDS, EDT A, N-bromosuccinimide and iodoacetamide. The enzymic activity was totally inhibited by 10 mM ?-mercaptoethano