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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80938
Tipo: | Dissertação |
Título: | Inativação de inibidores de tripsina na mamona (Ricinus Communis L.) processada industrialmente após tratamentos térmico e químico |
Autor(es): | Pinto, Bárbara Juliete Freire |
Orientador: | Salles, Hévila Oliveira |
Coorientador: | Andrade, Lúcia Betânia da Silva |
Palavras-chave em português: | Inibidor de tripsina;Tratamento químico |
Palavras-chave em inglês: | Trypsin inhibitor;Chemical treatment |
CNPq: | Biotecnologia |
Data do documento: | 26-Fev-2025 |
Citação: | PINTO, Bárbara Juliete Freire. Inativação de inibidores de tripsina na mamona (Ricinus Communis L.) processada industrialmente após tratamentos térmico e químico. 2025. Dissertação (Mestrado) – Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia, Campus de Sobral, Universidade Federal do Ceará, Sobral, 2025 |
Resumo: | As sementes de mamona são detentoras de fatores antinutricionais e o processamento industrial para obtenção do óleo pode ou não inativar os inibidores de tripsina. A perda de atividade desses fatores aumentaria a segurança do resíduo gerado para indicação de uso na alimentação animal. O tamanho das partículas, a temperatura, o tempo de aquecimento, a pressão, a umidade do material e do ambiente, assim como o uso de compostos químicos podem contribuir para a eficiência dos protocolos de inativação de fatores antinutricionais de origem proteica. Nesse contexto, o presente trabalho teve como objetivo inativar os inibidores de tripsina presentes nas etapas do processamento industrial das sementes de mamona utilizando protocolos de tratamento térmico e químico e caracterizá-los parcialmente. Inicialmente, amostras das três últimas etapas do processamento industrial (ETAPA 3 (E3) torta de mamona, ETAPA 4 (E4) farelo de mamona com hexano, ETAPA 5 (E5) farelo de mamona dessolventizado) das sementes foram trituradas e obtidas farinhas com 0,5 mm de granulometria. Para o tratamento térmico das três últimas etapas, o calor úmido sob pressão (121°C, a 1,10 kg/cm², por 20 min e 60 min) foi aplicado em amostras de farinhas secas ou previamente hidratadas com água na proporção de 1:1,5 (p/v). Para o tratamento químico foi adicionado CaO na proporção 1:0,09 (p/p) e água a 55°C na proporção 1:1,5 (p/v). Amostras da última etapa do processamento industrial foram também tratadas com calor seco (150°C, por 60, 120 e 180 min). Todas as farinhas, nas diferentes etapas de processamento industrial, tratadas ou não, foram submetidas à extração de proteínas utilizando água como solvente na proporção 1:3 (p/v). No tratamento químico, para retirar o CaO antes das extrações, as amostras foram dialisadas em membranas de 2 kDa e, posteriormente, o volume foi ajustado para a proporção de 1:10 (p/v). Após as diluições das farinhas, as extrações de proteínas foram semelhantes, ocorrendo sob agitação constante, por uma hora, a ± 25°C, seguida de centrifugação a 10.000 x g, por 30 min, a 4°C. As proteínas presentes nos extratos da última etapa do processamento industrial foram ainda fracionadas com o uso de membranas de 2 e 12 kDa e com sulfato de amônio nas faixas de 0-30%, 30-60% e 60-90%. Em todos os extratos e frações foi determinada a atividade específica de inibidor de tripsina (UI/mg de proteína). Apenas o tratamento químico com CaO foi capaz de inativar por completo os inibidores de tripsina do farelo de mamona. Através do fracionamento com sulfato de amônio, observou-se que na última etapa do processamento industrial há presença de mais de um inibidor de tripsina, ao observar atividade inibitória em todas as frações proteicas (0-30%; 30-60% e 60-90%). Em adição, esses inibidores são de baixa massa molecular, pois somente foi observada atividade na fração entre 2 e 12 kDa. A alta resistência térmica dos inibidores de tripsina do farelo de mamona mostra um elevado potencial biotecnológico dessas moléculas, em relação às características de defesa vegetal, mas também, reforça a necessidade da adição do tratamento químico após o processamento industrial para tornar o farelo de mamona mais seguro para a alimentação animal, promovendo um reaproveitamento, agregando valor ao resíduo, ao mesmo tempo em que aponta para futuras pesquisas sobre a aplicação segura e eficiente na indústria alimentícia animal. |
Abstract: | Castor bean seeds contain antinutritional factors, and industrial processing to obtain the oil may or may not inactivate the trypsin inhibitors. The loss of activity of these factors would increase the safety of the residue generated for use in animal feed. Particle size, temperature, heating time, pressure, humidity of the material and the environment, as well as the use of chemical compounds may contribute to the efficiency of protocols for inactivating antinutritional factors of protein origin. In this context, the present study aimed to inactivate the trypsin inhibitors present in the industrial processing stages of castor bean seeds using thermal and chemical treatment protocols and to partially characterize them. Initially, samples from the last three stages of industrial processing (STEP 3 (E3) castor bean cake, STEP 4 (E4) castor bean meal with hexane, STEP 5 (E5) desolventized castor bean meal) of the seeds were crushed and flours with 0.5 mm particle size were obtained. For the heat treatment of the last three steps, moist heat under pressure (121°C, at 1.10 kg/cm², for 20 min and 60 min) was applied to samples of dry flours or flours previously hydrated with water in a ratio of 1:1.5 (w/v). For the chemical treatment, CaO was added in a ratio of 1:0.09 (w/w) and water at 55°C in a ratio of 1:1.5 (w/v). Samples from the last step of industrial processing were also treated with dry heat (150°C, for 60, 120 and 180 min). All flours, in the different steps of industrial processing, treated or not, were subjected to protein extraction using water as solvent in a ratio of 1:3 (w/v). In the chemical treatment, to remove CaO before extraction, the samples were dialyzed in 2 kDa membranes and, subsequently, the volume was adjusted to a ratio of 1:10 (w/v). After diluting the flours, protein extractions were similar, occurring under constant agitation for one hour at ± 25°C, followed by centrifugation at 10,000 x g for 30 min at 4°C. The proteins present in the extracts from the last stage of industrial processing were further fractionated using 2 and 12 kDa membranes and with ammonium sulfate in the ranges of 0-30%, 30-60% and 60-90%. The specific trypsin inhibitor activity (IU/mg of protein) was determined in all extracts and fractions. Only chemical treatment with CaO was able to completely inactivate the trypsin inhibitors in castor bean meal. Through fractionation with ammonium sulfate, it was observed that in the last stage of industrial processing there is the presence of more than one trypsin inhibitor, observing inhibitory activity in all protein fractions (0-30%; 30-60% and 60-90%). In addition, these inhibitors have low molecular weight, since activity was only observed in the fraction between 2 and 12 kDa. The high thermal resistance of the trypsin inhibitors from castor bean meal shows a highbiotechnological potential of these molecules, in relation to plant defense characteristics, but also reinforces the need for the addition of chemical treatment after industrial processing to make castor bean meal safer for animal feed, promoting reuse, adding value to the residue, while pointing to future research on safe and efficient application in the animal feed industry. |
Descrição: | Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas. |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/80938 |
ORCID do(s) Autor(es): | https://orcid.org/0000-0001-9089-4973 |
Currículo Lattes do(s) Autor(es): | http://lattes.cnpq.br/4543316725962782 |
ORCID do Orientador: | https://orcid.org/0000-0001-9685-9466 |
Currículo Lattes do Orientador: | http://lattes.cnpq.br/7348808286517702 |
Currículo Lattes do Coorientador: | http://lattes.cnpq.br/7601616073997660 |
Tipo de Acesso: | Acesso Aberto |
Aparece nas coleções: | PPGB - SOBRAL - Dissertações defendidas na UFC |
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Arquivo | Descrição | Tamanho | Formato | |
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2025_dis_bjfpinto.pdf | Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas. | 1,02 MB | Adobe PDF | Visualizar/Abrir |
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