Caracterización y potencial aplicación industrial de extractos enzimáticos de pacú (Piaractus mesopotamicus)

Autores
Acevedo Gomez, Antonella Valeria; Gomez, Gabriela Noemi; Medina, Daiana Mailen; Bogado, Carolina Beatriz; Bustillo, Soledad; Leiva, L. N.
Año de publicación
2023
Idioma
español castellano
Tipo de recurso
artículo
Estado
versión publicada
Descripción
La producción pesquera puede generar cantidades considerables de residuos cuya disposición final inadecuada puede causar daños ambientales. La utilización de estos desechos para la obtención de productos con alto valor agregado y de interés industrial, es una alternativa para la producción acuícola sostenible. En este trabajo se obtuvieron y caracterizaron extractos ácidos ricos en enzimas tipo pepsina (EP) y alcalinos ricos en enzimas tipo tripsina (ET) a partir de vísceras de pacú (Piaractus mesopotamicus) evaluando sus potenciales aplicaciones biotecnológicas. EP y ET exhibieron máxima actividad catalítica a pH 2 - 45°C y pH 7 - 45°C; mostraron ser estables en los rangos de pH 1,0 a 3,5 y 7,5 a 10,5 y de temperatura 0 a 37°C y 0 a 45°C, respectivamente. La actividad de EP fue inhibida por pepstatina A pero no por PMSF y SBTI; EDTA y SDS provocaron inhibición parcial, confirmando la presencia de enzimas de tipo pepsina. ET se inactivó en presencia de SBTI pero no por SDS; PMSF y EDTA disminuyeron en un 50% su actividad, confirmando la existencia de enzimas tipo tripsina. Los iones divalentes (Ca2+ y Mg2+) no modificaron la capacidad proteolítica de los extractos, en cambio se redujo a concentraciones crecientes de NaCl. Por otra parte, ET y EP fueron eficaces para hidrolizar el recubrimiento de gelatina impregnado con plata de placas radiográficas usadas y generar fragmentos F(ab’)2 a partir de la degradación de IgG equinas, respectivamente. En conclusión, estos extractos podrían ser aplicables en procesos donde se requiera máxima actividad a temperatura moderada y baja concentración de NaCl; en la recuperación de plata metálica y celuloide de placas radiográficas reveladas como así también la obtención de productos biológicos. Estos resultados abren nuevas perspectivas para la economía circular de las explotaciones acuícolas del pacú.
Fish production can generate considerable amounts of waste, whose inadequate final disposition could cause environmental damage. The use of these wastes to obtain high value-added products of industrial relevance is an alternative for sustainable aquaculture production. In this study, acidic extracts rich in pepsin-like enzymes (EP) and alkaline extracts rich in trypsin-like enzymes (ET) were obtained and characterized from the viscera of pacu (Piaractus mesopotamicus), evaluating their potential biotechnological applications. EP and ET showed maximum catalytic activity at pH 2 - 45°C and pH 7 - 45°C, respectively. They were stable in pH ranges of 1.0 to 3.5 and 7.5 to 10.5 and temperature ranges of 0 to 37°C and 0 to 45°C, respectively. The activity of EP was inhibited by pepstatin A, but not by PMSF and SBTI. EDTA and SDS caused partial inhibition, confirming the presence of pepsin-like enzymes. ET was inactivated in the presence of SBTI but not by SDS. PMSF and EDTA decreased the activity by 50%, confirming the presence of trypsin-like enzymes. Divalent ions (Ca2+ and Mg2+) did not alter the proteolytic capacity of the extracts, but it decreased with increasing NaCl concentration. Moreover, ET and EP were effective in hydrolyzing the silver-impregnated gelatin coating of discarded x-ray films and generating F(ab')2 fragments from equine IgG degradation, respectively. In conclusion, these extracts could be applicable in processes requiring maximum activity at moderate temperatures and low NaCl concentrations, in the recovery of metallic silver and PET sheet from used x-ray films and in the production of biological products. These results open up new perspectives for the circular economy of pacú aquaculture farms.
Fil: Acevedo Gomez, Antonella Valeria. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina
Fil: Gomez, Gabriela Noemi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina
Fil: Medina, Daiana Mailen. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina
Fil: Bogado, Carolina Beatriz. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina
Fil: Bustillo, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina
Fil: Leiva, L. N.. Universidad Nacional del Nordeste. Secretaria de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina
Materia
SUB-PRODUCTOS
PIARACTUS MESOPOTAMICUS
EXTRACTOS ENZIMATICOS
PEPSINAS Y TRIPSINAS
Nivel de accesibilidad
acceso abierto
Condiciones de uso
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Repositorio
CONICET Digital (CONICET)
Institución
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En este trabajo se obtuvieron y caracterizaron extractos ácidos ricos en enzimas tipo pepsina (EP) y alcalinos ricos en enzimas tipo tripsina (ET) a partir de vísceras de pacú (Piaractus mesopotamicus) evaluando sus potenciales aplicaciones biotecnológicas. EP y ET exhibieron máxima actividad catalítica a pH 2 - 45°C y pH 7 - 45°C; mostraron ser estables en los rangos de pH 1,0 a 3,5 y 7,5 a 10,5 y de temperatura 0 a 37°C y 0 a 45°C, respectivamente. La actividad de EP fue inhibida por pepstatina A pero no por PMSF y SBTI; EDTA y SDS provocaron inhibición parcial, confirmando la presencia de enzimas de tipo pepsina. ET se inactivó en presencia de SBTI pero no por SDS; PMSF y EDTA disminuyeron en un 50% su actividad, confirmando la existencia de enzimas tipo tripsina. Los iones divalentes (Ca2+ y Mg2+) no modificaron la capacidad proteolítica de los extractos, en cambio se redujo a concentraciones crecientes de NaCl. 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In this study, acidic extracts rich in pepsin-like enzymes (EP) and alkaline extracts rich in trypsin-like enzymes (ET) were obtained and characterized from the viscera of pacu (Piaractus mesopotamicus), evaluating their potential biotechnological applications. EP and ET showed maximum catalytic activity at pH 2 - 45°C and pH 7 - 45°C, respectively. They were stable in pH ranges of 1.0 to 3.5 and 7.5 to 10.5 and temperature ranges of 0 to 37°C and 0 to 45°C, respectively. The activity of EP was inhibited by pepstatin A, but not by PMSF and SBTI. EDTA and SDS caused partial inhibition, confirming the presence of pepsin-like enzymes. ET was inactivated in the presence of SBTI but not by SDS. PMSF and EDTA decreased the activity by 50%, confirming the presence of trypsin-like enzymes. Divalent ions (Ca2+ and Mg2+) did not alter the proteolytic capacity of the extracts, but it decreased with increasing NaCl concentration. Moreover, ET and EP were effective in hydrolyzing the silver-impregnated gelatin coating of discarded x-ray films and generating F(ab')2 fragments from equine IgG degradation, respectively. In conclusion, these extracts could be applicable in processes requiring maximum activity at moderate temperatures and low NaCl concentrations, in the recovery of metallic silver and PET sheet from used x-ray films and in the production of biological products. These results open up new perspectives for the circular economy of pacú aquaculture farms.Fil: Acevedo Gomez, Antonella Valeria. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. 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Universidad Nacional del Nordeste. Secretaria de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; ArgentinaUniversidad Nacional del Noreste. Facultad de Ciencias Veterinarias2023-06info:eu-repo/semantics/articleinfo:eu-repo/semantics/publishedVersionhttp://purl.org/coar/resource_type/c_6501info:ar-repo/semantics/articuloapplication/pdfapplication/pdfhttp://hdl.handle.net/11336/247424Acevedo Gomez, Antonella Valeria; Gomez, Gabriela Noemi; Medina, Daiana Mailen; Bogado, Carolina Beatriz; Bustillo, Soledad; et al.; Caracterización y potencial aplicación industrial de extractos enzimáticos de pacú (Piaractus mesopotamicus); Universidad Nacional del Noreste. 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Fish production can generate considerable amounts of waste, whose inadequate final disposition could cause environmental damage. The use of these wastes to obtain high value-added products of industrial relevance is an alternative for sustainable aquaculture production. In this study, acidic extracts rich in pepsin-like enzymes (EP) and alkaline extracts rich in trypsin-like enzymes (ET) were obtained and characterized from the viscera of pacu (Piaractus mesopotamicus), evaluating their potential biotechnological applications. EP and ET showed maximum catalytic activity at pH 2 - 45°C and pH 7 - 45°C, respectively. They were stable in pH ranges of 1.0 to 3.5 and 7.5 to 10.5 and temperature ranges of 0 to 37°C and 0 to 45°C, respectively. The activity of EP was inhibited by pepstatin A, but not by PMSF and SBTI. EDTA and SDS caused partial inhibition, confirming the presence of pepsin-like enzymes. ET was inactivated in the presence of SBTI but not by SDS. PMSF and EDTA decreased the activity by 50%, confirming the presence of trypsin-like enzymes. Divalent ions (Ca2+ and Mg2+) did not alter the proteolytic capacity of the extracts, but it decreased with increasing NaCl concentration. Moreover, ET and EP were effective in hydrolyzing the silver-impregnated gelatin coating of discarded x-ray films and generating F(ab')2 fragments from equine IgG degradation, respectively. In conclusion, these extracts could be applicable in processes requiring maximum activity at moderate temperatures and low NaCl concentrations, in the recovery of metallic silver and PET sheet from used x-ray films and in the production of biological products. These results open up new perspectives for the circular economy of pacú aquaculture farms.
Fil: Acevedo Gomez, Antonella Valeria. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina
Fil: Gomez, Gabriela Noemi. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina
Fil: Medina, Daiana Mailen. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina
Fil: Bogado, Carolina Beatriz. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina
Fil: Bustillo, Soledad. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Departamento de Bioquímica. Laboratorio de Investigación en Proteínas; Argentina
Fil: Leiva, L. N.. Universidad Nacional del Nordeste. Secretaria de Ciencia y Tecnología; Argentina. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Nordeste. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino. Universidad Nacional del Nordeste. Facultad de Ciencias Exactas Naturales y Agrimensura. Instituto de Química Básica y Aplicada del Nordeste Argentino; Argentina
description La producción pesquera puede generar cantidades considerables de residuos cuya disposición final inadecuada puede causar daños ambientales. La utilización de estos desechos para la obtención de productos con alto valor agregado y de interés industrial, es una alternativa para la producción acuícola sostenible. En este trabajo se obtuvieron y caracterizaron extractos ácidos ricos en enzimas tipo pepsina (EP) y alcalinos ricos en enzimas tipo tripsina (ET) a partir de vísceras de pacú (Piaractus mesopotamicus) evaluando sus potenciales aplicaciones biotecnológicas. EP y ET exhibieron máxima actividad catalítica a pH 2 - 45°C y pH 7 - 45°C; mostraron ser estables en los rangos de pH 1,0 a 3,5 y 7,5 a 10,5 y de temperatura 0 a 37°C y 0 a 45°C, respectivamente. La actividad de EP fue inhibida por pepstatina A pero no por PMSF y SBTI; EDTA y SDS provocaron inhibición parcial, confirmando la presencia de enzimas de tipo pepsina. ET se inactivó en presencia de SBTI pero no por SDS; PMSF y EDTA disminuyeron en un 50% su actividad, confirmando la existencia de enzimas tipo tripsina. Los iones divalentes (Ca2+ y Mg2+) no modificaron la capacidad proteolítica de los extractos, en cambio se redujo a concentraciones crecientes de NaCl. Por otra parte, ET y EP fueron eficaces para hidrolizar el recubrimiento de gelatina impregnado con plata de placas radiográficas usadas y generar fragmentos F(ab’)2 a partir de la degradación de IgG equinas, respectivamente. En conclusión, estos extractos podrían ser aplicables en procesos donde se requiera máxima actividad a temperatura moderada y baja concentración de NaCl; en la recuperación de plata metálica y celuloide de placas radiográficas reveladas como así también la obtención de productos biológicos. Estos resultados abren nuevas perspectivas para la economía circular de las explotaciones acuícolas del pacú.
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