Desenvolvimento e determinação da eficácia de coquetel enzimático para para produção de leite zero lactose de baixa caloria

• Processo: 19/23014-3
• Modalidade de apoio: Auxílio à Pesquisa - Pesquisa Inovativa em Pequenas Empresas - PIPE
• Data de Início da vigência: 01 de setembro de 2020
• Data de Término da vigência: 31 de maio de 2021
• Área do conhecimento: Ciências Biológicas - Microbiologia - Microbiologia Aplicada
• Pesquisador responsável: Elisângela Soares Gomes Pepe
• Beneficiário: Elisângela Soares Gomes Pepe
• Empresa: Elisangela Soares Gomes Pepe
• CNAE: Preparação do leite ; Fabricação de laticínios
• Município: Jaboticabal
• Pesquisadores principais: Eliana Gertrudes de Macedo Lemos
• Pesquisadores associados: Tereza Cristina Luque Castellane
• Bolsa(s) vinculada(s): 20/10405-1 - Expressão heteróloga e caracterização inicial de enzima arabinose isomerase, BP.TT; 20/09892-5 - Desenvolvimento e determinação da eficácia de coquetel enzimático para produção de leite zero lactose de baixa caloria, BP.PIPE
• Assunto(s): Enzimologia Produção de alimentos Isomerases beta-Glucosidase Produção de leite Lactase Intolerância à lactose
• Palavra(s)-Chave do Pesquisador: açúcares raros | Isomerase | ß-glucosidase | tagatose | zero-lactose | Enzimologia de alimentos

Resumo

A riqueza das atividades enzimáticas microbianas reflete em um número elevado de derivados metabólitos de aplicação biotecnológica para a biorrefinaria de alimentos de alto valor agregado. Como exemplo, a enzima ß-glicosidase promove a liberação de agentes aromatizantes devido à sua atividade hidrolítica sobre conjugados glicosídicos, o que é amplamente aplicado na produção de vinhos e sucos visando a liberação de compostos aromatizantes a partir de precursores como linalol, geraniol e nerol. Entretanto, a aplicação de ²-glicosidases pode ser estendida para modificar açúcares em outros produtos alimentícios, explorando por exemplo sua função "promíscua" como lactase, ou seja, hidrólise de lactose em glicose e galactose. A atividade lactase é importante para o mercado de alimentos com baixo conteúdo de lactose, pois metade da população mundial sofre de má absorção ou intolerância à lactose. Normalmente estes processos fazem uso de ²-galactosidases como lactases, entretanto estas enzimas são geralmente inibidas por seus produtos (glicose) o que limita sua performance. Recentemente publicamos um trabalho utilizando a ß-glucosidase Bg10 tolerante/estimulada por glicose, capaz de hidrolisar 55% da lactose em amostras de leite em 15 horas sob baixa temperatura (6°C), enquanto foi capaz de uma hidrólise de 100% de lactose purificada em apenas uma hora sob sua temperatura ótima (37°C), demonstrando uma ampla margem de otimização para desenvolvimento do processo em condições amenas de temperatura, favorecendo a manutenção de propriedades organolépticas do produto. Outra vertente biotecnológica que pode auxiliar a produção de alimentos benéficos à saúde é a exploração de vias de conversão enzimáticas de açúcares comuns em açúcares raros como tagatose e psicose, os quais são reconhecidos por suas propriedades edulcorantes de baixa caloria. O principal obstáculo para exploração plena dos açúcares raros é o fato destes serem encontrados de maneira escassa na natureza, enquanto detém sínteses químicas complexas e de alto custo. A conversão enzimática se torna, portanto, uma opção altamente viável para usufruir dos benefícios destes produtos de forma segura e eficaz, uma vez que a especificidade enzimática previne a formação de produtos colaterais não desejados, como o caso de misturas racêmicas que normalmente advém de sínteses químicas. O leite zero lactose é um produto biotecnológico bem consolidado no mercado de alimentos, consumido não apenas por quem tem intolerância a lactose, mas atrativo para pessoas que buscam um alimento de baixa coloria, contendo menor teor de gordura. Entretanto, ao contrário do senso comum de muitos consumidores o produto não possuí característica "low carb", uma vez que a lactose do produto é hidrolisada em açúcares comuns como glicose e galactose, que são prontamente absorvidos durante o metabolismo dos alimentos. Diante desta oportunidade de aprimorar os produtos disponíveis ao consumidor, este projeto propõe não apenas utilizar o sistema não convencional de hidrólise de lactose por ß-glucosidase, quanto também reduzir a quantidade de calorias do produto através da conversão enzimática de metade dos carboidratos advindos da hidrolise da lactose em um tipo de açúcar raro natural de segurança alimentar comprovada de baixa absorção pelo corpo humano: a tagatose, convertida a partir da galactose por ação de uma isomerase. (AU)

Publicações científicas

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

LIMA, NATALIA SARMANHO MONTEIRO; GOMES-PEPE, ELISANGELA SOARES; KOCK, FLAVIO VINICIUS CRIZOSTOMO; COLNAGO, LUIZ ALBERTO; LEMOS, ELIANA GERTRUDES DE MACEDO. Dynamics of the role of LacMeta laccase in the complete degradation and detoxification of malachite green. WORLD JOURNAL OF MICROBIOLOGY & BIOTECHNOLOGY, v. 39, n. 5, p. 13-pg., 2023-05-01. (19/23014-3, 19/20825-0, 11/10981-3)