Bioconversão microbiana de penas de frango como estratégia para a produção de hidrolisados proteicos bioativos - Callegaro, Kelly (2018)
Penas são subprodutos ricos em proteínas recalcitrantes denominadas queratinas, gerados em elevadas quantidades pela agroindústria avícola. Há demanda crescente por métodos econômicos e ecologicamente adequados para o manejo de penas. A bioconversão microbiana vem sendo investigada como uma estratégia promissora para a reciclagem de penas, visto que, concomitantemente à degradação destes materiais queratinosos, o bioprocessamento pode resultar em produtos de valor agregado. A obtenção de hidrolisados proteicos desperta particular interesse científico e tecnológico visto que proteínas podem ser precursoras de peptídeos com atividades biológicas. Apenas recentemente o potencial bioativo de hidrolisados de penas/queratina vem sendo descrito. Neste estudo foram avaliadas a degradação de penas, produção de proteases e as bioatividades dos hidrolisados de pena (FHs) produzidos através de cultivos submersos com as bactérias queratinolíticas Bacillus sp. CL18, Bacillus sp. CL33A e Bacillus sp. CL14. Em caldo pena (10 g/L de penas), Bacillus sp. CL18 produziu maior atividade proteolítica, degradando as penas de forma mais eficiente, sendo que os FHs resultantes apresentaram elevadas atividades antioxidantes. Com o aumento da concentração de penas no meio de cultura (10 a 50 g/L), Bacillus sp. CL18 produziu maior atividade proteolítica após cinco dias de cultivo em meio contendo 30 g/L de penas e o conteúdo mais elevado de proteína solúvel foi detectado (9,02 mg/mL) após cinco dias de cultivo em meio com 40 g/L de penas. Os FHs apresentaram atividades antioxidantes, mensuradas através da eliminação dos radicais livres 2,2-difenil-1- picrilhidrazil (DPPH) e 2,2’-azino-bis-(3-etilbenzotiazolina)-6-ácido sulfônico (ABTS), habilidade de quelar Fe2+ e poder redutor. Atividades antihipertensiva e antidiabética, in vitro, também foram demonstradas, através da inibição das atividades da enzima conversora de angiotensina-I (ACE) e da enzima dipeptidil peptidase IV (DPP IV), respectivamente. O FH obtido através de cultivo de Bacillus sp. CL18 em caldo pena (40 g/L de penas) por cinco dias, e posteriomente liofilizado, apresentou concentrações efetivas/inibitórias médias de 5,39 mg/mL, 15,12 mg/mL, 10,50 mg/mL, 1,61 mg/mL e 1,52 mg/mL nos ensaios ABTS, DPPH, quelação de Fe2+, inibição da ACE e DPP IV, respectivamente. A produção de proteases, com potenciais aplicações em biocatálise, e a obtenção de hidrolisados proteicos bioativos, indicam a conversão microbiana como uma tecnologia apropriada e ecologicamente amigável para o aproveitamento e valorização de penas.