Caracterização bioquimica e hidrolise enzimatica de diferentes isolados proteicos de soja comerciais

Resumo: Este trabalho objetivou caracterizar diferentes isolados protéicos de soja comerciais (IPSs), bem como analisar seu comportamento quando submetidos à hidrólise enzimática para a obtenção de peptídeos de baixo peso molecular. Para cada isolado determinou-se o teor de proteína, lipídio, cinzas, umidade, fitato, inibidor de tripsina (IT), índice de dispersibilidade da proteína (IDP) e composição em aminoácidos totais. Além disso, realizou-se extração das proteínas dos IPSs com água destilada e a fração solúvel foi submetida à eletroforese em gel de poliacrilamida, na presença de dodecil sulfato de sódio (SDS-PAGE) e análise densitométrica dos géis. Os IPSs foram hidrolisados com pancreatina nas seguintes condições: em água deionizada, 5,5% de substrato (p/p), relação enzima/substrato = 1:15 (p/p), temperatura = 40°C e pH = 8,0 mantido pela adição de NaOH 4,93N. A reação foi interrompida quando atingiu 21,5% de grau de hidrólise (GH). Os hidrolisados obtidos foram analisados para o índice de solubilidade em ácido tricloroacético (TCA) 10%, conteúdo de aminoácidos livres (AAL) , cromatografia de exclusão molecular e eletroforese em gel de poliacrilamida, na presença de dodecil sulfato de. sódio (SDS-PAGE). Os resultados obtidos na caracterização dos 13 IPSs demonstraram diferenças quanto ao conteúdo de: proteína (87,8-94,1%), lipídio (3,0-4,7%), cinzas (3,5-5,0%), umidade (4,1-9,5%), fitato (7,41-15,62 mg/g proteína), IT (5,17-94,72 UTl/mg de proteína) e IDP (11,7-88,7%). Quanto à composição em aminoácidos, a variabilidade entre os IPSs, para 13 dos 18 aminoácidos analisados, ficou dentro do erro experimental (+-8%). Entretanto, os isolados apresentaram variabilidade > 8% para os aminoácidos Trp (11%), His (12%), Cys (14%), Met (16%) e Tyr (10%). A composição relativa das subunidades-7S e polipeptídeos-11S presentes na fração solúvel dos 13 IPSs foi: &#1054; α' (0-100%); α (0¬26%); β (0-44%); polipeptídeo ácido (50-100%); polipeptídeo básico (0-50%). O tempo de hidrólise necessário para atingir 21,5% de GH diferiu para os 13 IPSs (48 a 252 min) e foi maior para os isolados que continham todas as subunidades-7S e polipeptídeos-11 S, valores mais altos de iDP, e com maior conteúdo de IT. A solubilidade em TCA 10% dos hidrolisados variou de 61,5 a 100,0%. O total de AAL ficou entre 7,5 e 31,0%, sendo que os aminoácidos Arg, Lys, Trp, Tyr, Phe, Met, Vai, Leu e lIe encontravam-se em maior quantidade. Deste grupo, os básicos foram os aminoácidos liberados em menor proporção. A cromatografia de exclusão molecular sugeriu diferenças no perfil de peso molecular dos hidrolisados. Estas diferenças foram confirmadas pela eletroforese uma vez que alguns hidrolisados apresentaram bandas bem definidas na faixa de PM entre 14400 e 31000, enquanto outras amostras apresentaram somente bandas difusas na região de PM < 6500. Os resultados obtidos com o presente trabalho sugerem que os 13 IPSs analisados são fisicamente diferentes e comportam-se como substratos distintos quando submetidos às mesmas condições de hidrolise.Abstract: The purpose of this study was to characterize different commercial soy protein isolates (SPI`s) and to analyse their behaviour when they were submitted to an enzymatic hydrolysis to obtain low-molecular weight hydrolysates. Protein, lipid, ash, moisture, phytate, trypsin inhibitor (TI) content, protein dispersibility index (PDI), and total-amino acid composition were determined for each SPI. SDS-PAGE electrophoresis and densitometric analysis of the gels were performed in the soluble SPI protein extracted with destilled water. The SPI`s were hydrolysed with pancreatin under the following conditions: deionized water, 5.5% substrate concentration (w/w), enzyme-substrate ratio = 1: 15 (w/w), temperature = 40°C and pH = 8.0 which was maintained constant by addition of 4.93N NaOH. The reaction was stopped when the degree of hydrolysis (DH) reached 21.5%. The hydrolysates obtained were evaluated according to their solubility in 10% trichloroacetic acid (TCA), free-amino acid content (FAA), molecular exclusion chromatography and SDS-PAGE electrophoresis. The characteristics of the 13 SPI`s showed differences in the contents of protein (87.8-94.1 %), lipid (3.0-4.7%), ash (3.5-5.0%), moisture (4.1-9.5%), phytate (7.41-15.62 mg/g protein), TI (5.17-94.72 TIU/mg protein) and PDI (11.7-88.7%). In terms of the amino-acid composition, the variability among the SPI`s was within the experimental error (:t8%) for the most amino-acids analysed. However the SPI`s showed variability > 8% for the amino-acids Trp (11%), His (12%), Cys (14%), Met (16%), and Tyr (10%). The relative composition of the 78¬subunits and 11S-polipeptides presented in the soluble fraction was: α' (0-100%), α (0-26%), β (0-61%), acid polipeptide (50-100%) and basic polipeptide (0-50%). The time the SPI`s consumed to reach the same DH (21.5%) was different (48-252 min.), being longer for isolates containing all the 7S-subunits and 11S-polipeptides, higher PDI values, and higher TI contents. The hydrolysates' solubility in 10% TCA was in the range of 61.5 to 100.0%. The free-amino acids varied from 7.5 to 31.0%, consisting mainly of Arg, Lys, Trp, Tyr, Phe, Mel, Val, Leu and Ile. It was noticed, however, that basic amino acids were released in smaller proportion. Molecular exclusion chromatography pointed out differences in the molecular-weight profiles of the hydrolysates. These differences were confirmed by electrophoresis, which showed for some of the hydrolysates well defined zones in the region between 14400 and 31000, while the other samples showed only scattered zones in the MW < 6500 region. These results suggest that the 13 SPI`s analysed are physically different and behave as distinct substrates when submitted to the same hydrolysis conditions