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Estratégia de purificação das proteínas α-lactoalbumina e β-lactoglobulina do soro de queijo
(Universidade Federal de Viçosa, 2003-06-11) Zuñiga, Abraham Damian Giraldo; Minim, Luis Antonio; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4789633Y8; Pereira, José Antonio Marques; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4787246H6; Coimbra, Jane Sélia dos Reis; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4798752J6; http://lattes.cnpq.br/1428779046838272; Silva, Luis Henrique Mendes da; http://buscatextual.cnpq.br/buscatextual/visualizacv.do?id=K4728684Y0; Telis, Vania Regina Nicoletti; http://lattes.cnpq.br/9457081088108168
A extração líquido-líquido convencional, usando soluções aquosas e solventes orgânicos, não é adequada para separar compostos de origem biológica, como proteínas e células, pois a estabilidade destas é baixa em solventes orgânicos. Uma variante da extração líquido-líquido tradicional, compatível com os processos de biosseparações, é a partição em SAB, a qual vem sendo usada com sucesso no isolamento de proteínas e de outras biomoléculas. As técnicas cromatográficas destacam-se também na purificação de biomoléculas, pela sua elevada resolução. Neste trabalho foram utilizadas as técnicas de Cromatografia de Troca Iônica (CTI), Sistemas Aquosos Bifásicos (SAB) e Cromatografia por Exclusão Molecular (CEM) para desenvolver uma estratégia de purificação das proteínas do soro de queijo α- lactoalbumina (α-la) e β-lactoglobulina (β-lg). Na etapa de adsorção foi empregada a cromatografia de toca iônica com a resina Accell Plus QMA ®, ocorrendo uma adsorção seletiva das proteínas α-la e β-lg. Na etapa de pré- purificação das proteínas foi empregado um sistema aquoso bifásico composto por 18% de polietilenoglicol 1500 Da (PEG) + 18% de fosfato de potássio (FFP). Os coeficientes de partição das proteínas mostraram que a α-la migrou para a fase rica em PEG e a β-lg para a fase rica em FFP. Na etapa de polimento foi utilizada a cromatografia por exclusão molecular (CEM) para purificar as proteínas α-la e β-lg presentes, respectivamente, nas fases polimérica e salina do sistemas aquosos bifásicos compostos por PEG + água + FFP. As soluções aquosas provenientes da CEM, contendo α-la e β-lg foram então liofilizadas, obtendo-se uma pureza de 93% para α-la e 97% para β-lg, com rendimentos aproximados de 47% e 65% para α-la e β-lg, respectivamente. Por fim um estudo financeiro preliminar para a implantação de uma unidade de purificação destas proteínas apresentou um elevado grau de atratividade do projeto com uma taxa de retorno de capital (TRC) inferior a três anos e uma taxa interna de retorno (TIR) superior a 35%.
Sistemas aquosos polietilenoglicol-sal: separação de α -lactoalbumina e β -lactoglobulina do soro de queijo e hidrodinâmica em um extrator Graesser
(Universidade Federal de Viçosa, 2000-07-12) Zuñiga, Abraham Damian Giraldo; Coimbra, Jane Sélia dos Reis
Neste trabalho foi estudada, em uma primeira etapa, a separação das proteínas do soro de queijo α-lactoalbumina (α-la) e β-lactoglobulina (β-lg) usando Sistemas Aquosos Bifásicos (SABs), compostos por polietilenoglicol (PEG) e fosfato de potássio (FFP). A seleção dos SABs foi feita avaliando-se a relação de volume entre as fases e os coeficientes de partição das proteínas (K). O sistema que melhor separou as proteínas foi constituído por 18% de polietilenoglicol e 18% de fosfato de potássio em pH 7. Foi analisada a influência da massa molar do PEG (1.500, 4.000, 6.000 e 8.000 dáltons) sobre o coeficiente de partição. Os dados de partição para α-la mostraram que, quanto maior a massa molar do PEG, menor o valor de K. Para a β-lg foi observada tendência inversa de crescimento de K com a elevação da massa molar do polímero, exceto para PEG 8.000. Foram medidas a viscosidade, densidade e tensão interfacial para os SABs PEG/FFP pré-selecionados. A fase inferior rica em FFP apresentou-se mais densa que a fase superior rica em PEG, e a viscosidade mostrou comportamento inverso. Visando a caracterização hidrodinâmica do extrator Graesser para estudos futuros de separação contínua das proteínas α-la e β-lg, foi feito, em uma segunda parte do trabalho, um estudo de distribuição de tempos de residência (DTR) e dos coeficientes de mistura axial nas fases polimérica e salina, da fração retida da fase polimérica no extrator ("Hold-Up") e do ponto de inundação. O sistema analisado nessa etapa foi composto por 18% de PEG 1.500 e 18% de FFP. Na faixa de velocidades de agitação avaliada, de 6,6 a 15,5 rpm, os valores de "Hold-Up" mantiveram-se restritos a uma pequena faixa de variação e diminuíram com o aumento da relação de vazões entre as fases salina/polimérica. Os tempos de residência médios foram de 58 minutos para a fase salina e 65 minutos para a fase polimérica. Para descrever a DTR, foram testados quatro modelos de distribuição de tempos de residência: o da dispersão, aberto e fechado, o da difusão molecular e o de tanques em série. O modelo de dispersão axial para um sistema aberto foi o que melhor representou os dados experimentais. Para a velocidade de agitação de 6,6 rpm ocorreu inundação na condição de operação de 80 mL/min para a fase salina e 8 mL/min para a fase polimérica. A mistura axial aumentou com a elevação da velocidade linear das fases, mostrando dependência suave com relação à elevação da velocidade de rotação.