Browsing by Author "Oliveira, Ana Sofia da Silva"
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- Development of peptide-rich extracts from yeast by-products for nutraceutical applicationPublication . Oliveira, Ana Sofia da Silva; Carvalho, Ana Paula Taboada da Costa Santos; Ferreira, Carlos Miguel Henriques; Pereira, Joana Odila Mendes de SáAo longo dos anos, a biologia sintética cresceu com o uso de leveduras geneticamente modificadas para produção de ingredientes sustentáveis. À semelhança da indústria cervejeira, é gerada uma quantidade considerável de levedura excendentária, que possui um valor nutricional notável como fonte proteica alternativa. Considerando o aumento da população global e o consequente aumento da procura de proteína, a presente tese visa valorizar os péptidos de leveduras geneticamente modificadas, produzindo extratos ricos em péptidos quer da sua extração direta, quer a partir dos resíduos de extração de β-glucanas e mananas (componentes da parede celular das leveduras) numa abordagem de economia circular para a indústria nutracêutica. Relativamente à extração de péptidos diretamente da levedura, foram usadas metodologias escaláveis e sustentáveis como a homogeneização a alta pressão, sonicação, hidrólise enzimática e autólise. Os extratos de leveduras geneticamente modificadas mostraram excelentes perfis nutricionais, semelhantes aos das estirpes não-modificadas. A autólise destacou-se como uma abordagem promissora, embora outras métricas de sustentabilidade ainda precisem ser estudadas para a implementação industrial desse processo. Para aprofundar as propriedades biológicas dos péptidos do autolisado, testaram-se dois métodos de purificação: ultrafiltração e cromatografia por exclusão de tamanho. As frações resultantes exibiram diversos teores de proteína, distribuições de pesos moleculares e sequências de péptidos, apresentando uma elevada capacidade de inibição da enzima conversora da angiotensina, atividade antioxidante, e uma maior inibição da 3-hidroxi-3- metilglutaril-coenzima A (HMG-CoA) redutase do que o autolisado original, sugerindo a importância da purificação para produzir suplementos alimentares com efeito anticolesterolémico. Até onde sabemos, a inibição da HMG-CoA redutase associada a péptidos de levedura é aqui reportada pela primeira vez. Considerando o custo-benefício, a ultrafiltração parece ser o método mais adequado para a produção de extratos ricos em péptidos destinados ao mercado nutracêutico. A ultrafiltração foi também aplicada aos sobrenadantes dos resíduos de extração de β-glucanas e mananas da levedura, maximizando a abordagem de economia circular para a produção de extratos ricos em péptidos. Estes extratos apresentaram um desempenho nutricional e bioativo comparável aos obtidos diretamente da levedura, tornando-os excelentes ingredientes para o setor nutracêutico. Considerando a composição dos aminoácidos nos extratos peptídicos, identificou-se potencial para formar complexos Fe-péptidos com a fração Gpep > 1 kDa (fração peptídica com peso molecular maior que 1 kDa proveniente dos resíduos de extração de β-glucanas) em condições anóxicas. Do desenho fatorial aplicado mostrou-se que as condições ótimas de reação ocorrem a pH 6,0 durante 30 min, sendo a complexação confirmada por análise química e estrutural. Finalmente, os complexos foram submetidos à simulação in vitro da digestão gastrointestinal humana, e sua absorção foi analisada numa linha celular de adenocarcinoma do cólon humano, avaliando a absorção de Fe. Os resultados revelaram que os complexos se comportaram similarmente aos sais de Fe e bisglicinato de Fe comercial, indicando o seu potencial promissor para a suplementação dietética de Fe. Além disso, os péptidos dos complexos demonstraram atividade antioxidante, sugerindo a proteção do Fe contra a oxidação em diferentes ambientes gastrointestinais. Em suma, esta tese promove a valorização de levedura excedentária geneticamente modificada, explorando tanto a biomassa diretamente, como os resíduos de extração de outros dos seus componentes. Isso resulta na produção de diversos extratos peptídicos que podem servir como fonte alternativa de alimento e/ou suplementos para controlo da anemia, bem como para outras áreas, tais como a cosmética, ou ingredientes na produção de microrganismos por fermentação.