Isolamento e caracterização do glicomacropeptídeo de soro de leite

Abstract

Resumo: O glicomacropeptídeo (GMP)é um peptídeo de massa molecular de 7.000 daltonscontendo 64 resíduos de aminoácidos (4 Asp, 11 Thr,6 Ser, 10 Glu,8 Pro,1 Gly,6Ala, 1 Met, 7 he,1 Leu e 3 Lys)e não apresenta aminoácidos sulfurados earomáticos. Este peptídeo é conhecido por ser um composto bioativo e consideradoum ingrediente potencial para alimentos funcionais e produtos farmacêuticos. Entreas atividades biológicas atribuídas ao GMP está a estimulação da colecistoquinina(um hormônio envolvido na ingestão de alimentos) liberado pelas células dointestino. Estudos in vitro, indicam que o GMP previne a adesão de bactériascariogênicas, sugerindo a sua utilização em produtos para a higiene bucal. Devido àausência de fenilalanina o seu uso como ingrediente em produtos alimentícios parapessoas portadoras de fenilcetonúria tem sido reportado. As características do GMPprometem não somente aplicação clínica e dietética, mas também apresenta umpotencial elevado como agente estrutural do alimento, pois a sua estruturaglicosídica confere propriedades emulsificante e espumante. Os vários métodos parao isolamento e purificação do GMP utilizam, de forma isolada ou combinada,processos que podem ser classificados em três categorias: precipitação seletivainduzida por ajuste das propriedades físicas da solução; filtração por membranabaseada principalmente em diferenças de tamanho e carga;e adsorção seletiva.Oobjetivo principal deste trabalho foi isolar e caracterizar o GMP a partir do soro deleite, um subproduto da indústria de lacticínios. Para isto foram utilizados doismétodos: ultrafiltração em membrana de 50 e 30 kDae cromatografia de troca-iônica.A fração isolada resultante da ultrafiltração apresentou teores em base seca deproteína de 60,01%+0,96; lactose 26,3%+0,75; cinzas 8,55%+0,02.A concentraçãode ácido siálico foi de 17pg/mg da fração obtida.O perfil eletroforético qualitativomostrou três bandas distintas semelhantes ao GMP comercial. O perfilcromatográfico obtido por cromatografia líquida de alta eficiência em fase reversa(CLAE-FR) apresentou após os picos sobrepostos, como citado na literatura, outrostrês picos maiores, igualmente como no GMP comercial.O rendimento do processofoi de 63,33% se considerado o valor máximo de GMP por litro de soro (1,5g)e79,17% se considerado o nível mais baixo reportado na literatura (1,2g), com aobtenção de 0,95g de GMP por litro de soro de leite. A fração obtida porcromatografia de troca-iônica apresentou concentração de ácido siálico de113,50pg/mg da fração obtida.O perfil eletroforético qualitativo apresentou 3 bandasdistintas, porém localizados em alturas diferentes quando comparado ao perfileletroforético do GMP comercial.O perfil cromatográfico obtido por CLAE-FR diferiudo perfil obtido do GMP comercial, porém foi semelhante ao perfil do GMP padrãoSigma.O rendimento do processo foi de 92,67% coma obtenção de 1,39g de GMPpor litro de soro de leite.

Abstract: Glycomacropeptide (GMP) is a peptide with molecular weight of 7,000 daltons,presenting 64 amino acid residues (4Asp, 11 Thr,6 Ser, 10 Glu,8 Pro,1 Gly,6 Ala,1 Met,7 lie,1 Leu and 3 Lys)) and lacking sulphurated and aromatic amino acids.This peptide is known for being a bioactive compound and is considered a potentialingredient for functional foods and pharmaceutical products. Biological activitiesattributed to GMP include stimulation of the release of cholecystokinin (a hormoneinvolved in food ingestion) by enteric cells. Studies in vitro indicated that GMPprevents the adhesion of cariogenic bacteria, suggesting its use in products formouth hygiene. Because of the absence of phenylalanine, its use as an ingredient inproducts for phenylketonuria patients has been reported. The characteristics of GMPnot only promise medicinal and dietary applications, but also give the molecule agreat potential as a structural agent for food, since its glycoside structure suggestsemulsifying and foaming properties. The various methods forGMP isolation andpurification use isolated or combinated processes that can be classified into threecategories: selective precipitation induced by adjustment of the physical properties ofthe solution; membrane filtration based mainly on differences in size and load, andselective adsorption. The main objective of this work was toisolate and characterizeGMP obtained from milk whey,a by-product of the dairy industry. Two methods wereused: ultrafiltration in 50 and 30kDa membranes and ion-exchange chromatography.The fraction isolated by ultrafiltration resulted in a protein content of 60.01%+0.96,26.3%+0.75 of lactose and 8.55%+0.02 ashes (all expressed in dry basis). The syalicacid concentration was of 17pg/mg. The qualitative electrophoretic profile showedthree distinct bands, similar to commercial GMP. The chromatographic profile,obtained by reverse phase high performance liquid chromatography, presented threehigher peaks after superposed peaks, which is consistent with literature and with theprofile of commercial GMP.Theyield was of 63.33% when considering the maximumGMP per liter of whey(1.5g) and 79.17%when considering the lowest value reportedin literature (1.2g), with obtention of 0.95g ofGMP per liter of milk whey. The fractionobtained by ion-exchange chromatography presented syalic acid concentration of113.50pg/mg. The qualitative electrophoretic profile showed three distinct bands,however located in different hights when compared to commercial GMP. Thechromatographic profile, obtained by reverse phase high performance liquidchromatography, differed from commercial GMP, however it was similar to the profileobtained for a GMP standard (Sigma). The yield of the process was of92.67%, withobtention of 1.39g ofGMP per liter of milk whey.