Desenvolvimento de estratégias de purificação de lactoferrina e lactoperoxidase do soro de leite

Abstract

Processos de purificação da lactoferrina e da lactoperoxidase têm sido relatados na literatura. No entanto, é apresentado um grande número de operações unitárias, alto custo dos suportes cromatográficos, baixa pureza e rendimento da molécula. Nesse sentido, a redução de etapas, a busca por novos adsorventes e, consequentemente, a redução de custos é crucial nesses processos. Além disso, a utilização de sistemas com maior porosidade oferecem alternativas por permitir a captura direta da molécula a partir de soluções particuladas e viscosas, sem a necessidade de tratamento prévio. Nesse sentido, estudar os parâmetros operacionais que afetam a porosidade do meio é determinante para otimizar as condições experimentais. A fim de melhor avaliar estes mecanismos, foram realizados estudos hidrodinâmicos e de capacidade adsortiva em colunas macroporosas de leito expandido e fixo, e posteriormente, a captura das proteínas alvo. Portanto, esse trabalho apresenta uma nova estratégia de purificação para as proteínas lactoferrina (Capítulo I) e lactoperoxidase (Capítulo II) a partir do soro de leite utilizando colunas de leito expandido e de criogel de afinidade, respectivamente. Os suportes cromatográficos analisados foram uma resina de troca catiônica Streamline SP XL e uma matriz polimérica esponjosa altamente interconectada ativada com p-aminobenzenosulfonamida para interação específica com a lactoferrina e a lactoperoxidase, respectivamente. Com o objetivo de avaliar a eficiência da separação das proteínas de cada processo, parâmetros de purificação foram investigados. Palavras-chave: Colunas macroporosas. Propriedades hidrodinâmicas. Capacidade adsortiva. Separação. Proteínas.

Purification processes for lactoferrin and lactoperoxidase have been reported in the literature. However, a large number of unit operations, high cost of chromatographic supports, low purity and yield of the molecule are presented. In this sense, the reduction of steps, the search for new adsorbents and, consequently, the reduction of costs is crucial in these processes. In addition, the use of systems with higher porosity offer alternatives by allowing the direct capture of the molecule from particulate and viscous solutions, without the need for prior treatment. In this context, studying the operational parameters that affect the porosity of the environment is crucial to optimize the experimental conditions. In order to better evaluate these mechanisms, hydrodynamic and adsorptive capacity studies were performed in macroporous columns of expanded and fixed bed, and subsequently, the capture of the target proteins. Therefore, this work presents a new purification strategy for the proteins lactoferrin (Chapter I) and lactoperoxidase (Chapter II) from whey using expanded bed and affinity cryogel columns, respectively. The chromatographic supports analyzed were a Streamline SP XL cation exchange resin and a highly interconnected spongy polymeric matrix activated with p-aminobenzenesulfonamide for specific interaction with lactoferrin and lactoperoxidase, respectively. In order to evaluate the separation efficiency of the proteins from each process, purification parameters were investigated. Keywords: Macroporous columns. Hydrodynamic properties. Adsorptive capacity. Separation. Proteins.