Estudo da partição da proteína ovomucoide em sistemas aquosos bifásicos e em resinas aniônica ou hidrofóbica

Abstract

Neste trabalho foi avaliada a aplicação da técnica de extração líquido-líquido utilizando sistemas aquosos bifásicos (SAB) para a separação da proteína ovomucoide, presente na clara de ovo. Esta técnica pode ser usada para purificação de biomoléculas em larga escala pela possibilidade de partição seletiva com altos rendimentos. Os SABs avaliados foram compostos por PEG 1500 e sais inorgânicos (sulfato de lítio, sulfato de sódio, sulfato de magnésio, carbonato de sódio e citrato de sódio), a temperatura de 25 °C. Os resultados mostraram que o coeficiente de partição variou de 0,02 a 6,0, o que mostra que, dependendo do sistema empregado, a proteína se concentra, ou na fase inferior (rica em sal) ou na fase superior (rica em PEG). Os maiores valores do coeficiente de partição foram obtidos em sistemas compostos por carbonato de sódio e os menores em sistemas compostos por sulfato de magnésio, sendo que neste último obteve-se uma porcentagem de recuperação superior a 90 %. As diferentes tendências apresentadas pelo coeficiente de partição em função das propriedades dos sistemas mostra que é possível separar adequadamente a proteína da mistura, o que estabelece esse sistema como uma alternativa a ser considerada no planejamento de processos de recuperação e purificação de biomoléculas. Foi avaliado, também, o comportamento adsortivo da ovomucoide em resina de troca aniônica (Streamline Q XL) e de interação hidrofóbica (Steramline Phenyl), em tanques agitados, a temperatura de 25 °C, em diferentes condições experimentais. Para a resina de troca aniônica foram estudadas diferentes concentrações de NaCl (0,00; 0,03; 0,07 e 0,10) mol L-1 e três valores de pH (6,2; 7,0 e 8,0). O modelo de Langmuir ajustou-se aos dados experimentais, com R2 superiores a 0,99, observando- se que com o aumento da concentração de sal e do pH tem- se uma diminuição na capacidade de adsorção da resina. Já para a resina de interação hidrofóbica foi avaliada a influência do tipo de sal (NaCl, Na2SO4 e (NH4)2SO4) e da sua concentração (0,3; 0,5; 0,8 e 1,0) mol L-1, em pH igual a 7,0. O modelo de Langmuir foi ajustado aos dados experimentais, observando-se que com o aumento da concentração de sal tem-se um incremento na capacidade de adsorção da resina. Quanto ao tipo de sal, o Na2SO4 promoveu uma maior adsorção da proteína na resina.

In this work, the application of the liquid-liquid extraction technique with aqueous two-phase systems (ATPS) was evaluated for the separation of ovomucoid, an egg white protein. This technique is an advisable purification process applied to large scale since it provides a selective partition with high yields. The ATPS were composed by PEG 1500 and an inorganic salt (lithium sulfate, sodium sulfate, magnesium sulfate, sodium carbonate and sodium citrate), at 25 ° C. The results showed that the partition coefficient ranges from 0.02 to 6.0, showing that, depending on the system used, the protein concentrates either in the bottom phase (salt-rich) or in the upper phase (PEG-rich). The highest values of the partition coefficient were obtained in systems composed of sodium carbonate and the smallest ones in systems composed of magnesium sulfate, and in this last one it was obtained a recovery percentage higher than 90%. The different trends for the partition coefficient according to the properties of the systems show that it is possible to separate the properly protein of the mixture, which states that system as an alternative to be considered in the planning processes of recovery and purification of biomolecules. It was also evaluated the ovomucoid adsorption behavior in anionic exchange resin (Streamline Q XL) and hydrophobic interaction resin (Streamline Phenyl) in stirred tanks at 25 ° C, in different experimental conditions. For anionic exchange resin different NaCl concentrations (0.00, 0.03, 0.07 and 0.10) mol L-1 and three pH values (6.2, 7.0 and 8.0) were studied. The Langmuir model fitted to the experimental data, with R2 higher than 0.99. A reduction in the ovomucoid adsorption capacity was observed with the increasing concentration of salt and pH. The influence of the type of salt (NaCl, Na2SO4 and (NH4)2SO4) and its concentration (0.3, 0.5, 0.8 and 1.0) mol L-1, in pH 7.0, was evaluated in the hydrophobic interaction resin. The experimental data were fitted by Langmuir model, and an increase in the adsorption capacity was observed with increasing concentration of salt. A higher adsorption of protein in the resin was obtained using the salt Na2SO4.