Porungo cheese whey: β-galactosidase production, characterization and lactose hydrolysis

Marim, Aline Vitória Corim; Gabardo, Sabrina; Ayub, Marco Antônio Záchia

doi:10.1590/1981-6723.03821

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“…Flores et al 16 showed that chloroform concentration and temperature were also ideal for extracting ⊎-galactosidase from Kluyveromyces lactis cells. Marim et al 17 evaluated lactose hydrolysis by immobilized ⊎-galactosidase, which was produced by Kluyveromyces marxianus using porungo cheese whey as substrate. The highest lactose hydrolysis conversion was 15.82% using 6 U free enzyme and 13.77% for 2 U immobilized enzyme.…”

Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Extraction of β‐galactosidase from Saccharomyces fragilisIZ 275 grown in cheese whey

Setti

Bosso

Morioka

et al. 2022

J of Chemical Tech & Biotech

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BACKGROUND The enzyme β‐galactosidase (EC 3.2.1.2.3) obtained from yeast is produced intracellularly. Cell extraction consists of the treatment of a cell suspension with chemical agents, thus obtaining the enzyme with biological activity. After obtaining the extracted enzyme, it is concentrated by ultrafiltration and dried. Lyophilization can be used in this step. The objective of this work was to study the production and extraction of β‐galactosidase from Saccharomyces fragilis IZ 275 using lactose from cheese whey. RESULTS Under optimum extraction conditions, 2% (v/v) chloroform, 37 °C for 6 h of extraction, 35% of lactose hydrolysis was achieved using 1% (v/v) β‐galactosidase during 10 h of hydrolysis. Extracted enzyme activity resulted in 81% lactose hydrolysis using 12% (v/v) enzyme at pH 6.0 and 37 °C. Enzymatic kinetics were evaluated using 12% of extracted enzyme in 5 h of hydrolysis reaction, and 100% lactose hydrolysis was obtained. The enzyme activity after extraction, concentration and lyophilization was 100%, 60% and 45.3% of lactose hydrolysis, respectively, after 5 h of hydrolysis reaction at 37 °C and pH 6.0. CONCLUSION The yeast S. fragilis IZ 275 grown in cheese whey produces intracellular β‐galactosidase and its extraction is efficient with the use of 2% chloroform at 37 °C for 6 h, allowing its use for industrial and pharmaceutical purposes. The extracted enzyme must be used at 37 °C and pH 6.0 at a concentration of 12% (v/v) of enzyme to obtain the total hydrolysis of lactose in 5 h of reaction. © 2022 Society of Chemical Industry (SCI).

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Section: Resultsmentioning

confidence: 99%

Extraction of β‐galactosidase from Saccharomyces fragilisIZ 275 grown in cheese whey

Setti

Bosso

Morioka

et al. 2022

J of Chemical Tech & Biotech

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“…Embora cerca de 50% do soro de queijo gerado seja utilizado em formulações alimentícias e farmacêuticas, o restante do volume é grande o suficiente para poder ser aproveitado em outros processos biotecnológicos que visem à obtenção de produtos com alto valor agregado. Por causa de sua composição única -lactose (45-50 g/L), proteínas (6-8 g/L) e sais minerais (5-7 g/L) -, o soro de queijo se caracteriza como um substrato rico, com potencialidade de aplicação em diferentes bioprocessos e na síntese de diversas biomoléculas, tais como enzimas e prebióticos (SISO, 1996;PRAZERES;RIVAS, 2012;GABARDO et al, 2014GABARDO et al, , 2016COELHO et al, 2020;AYUB, 2021;BOLOGNESI et al, 2021). Até o momento, não há relatos sobre a utilização do soro de queijo porungo, sendo este grupo pioneiro nas investigações de produção de β-galactosidase e GOS; portanto, sua biotransformação pode ser cientificamente interessante.…”

Section: Galacto-oligossacarídeos: Potencial Prebióticounclassified

“…Diante disso, estudos que visam aproveitar esses subprodutos e otimizar a produção dessas biomoléculas se fazem cada vez mais necessários. Exemplos consistem em trabalhos recentemente publicados por este grupo de pesquisa (BOLOGNESI et al, 2021), que visam à otimização da produção de GOS usando soro de queijo porungo, assim como avaliar as variáveis de processo para a produção da enzima envolvida nessa biossíntese (COELHO et al, 2020;AYUB, 2021).…”

Section: Galacto-oligossacarídeos: Potencial Prebióticounclassified

“…O aproveitamento de subprodutos agroindustriais para a produção de biomoléculas vem sendo amplamente estudado por causa do mercado crescente e da potencial redução dos custos de produção associada à sua utilização. O emprego do soro de queijo, principal subproduto da indústria de laticínios, para a produção de enzimas e prebióticos consiste em uma alternativa tecnológica que permite a obtenção de produtos de alto valor agregado, com a simultânea minimização dos danos ambientais ocasionados pelo inadequado descarte (KOSSEVA et al, 2009;PRAZERES;RIVAS, 2012;GABARDO et al, 2014;DAS;RAYCHAUDHURI;GHOSH, 2016;COELHO et al, 2020;BOLOGNESI et al, 2021;AYUB, 2021;COELHO, 2022).…”

Section: Introductionunclassified

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Centro de Ciências Agrárias da UFSCar

2023

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Carlos (UFSCar) têm uma história muito mais antiga dos que os 30 anos comemorados em 2021. Dos cafezais do século XIX sobraram as construções, em especial a senzala, que nos faz pensar sobre um período que deixou marcas profundas em nossa sociedade e que estão presentes até hoje. A cana-de-açúcar substituiu gradativamente o café e nos anos 1950 foi implementado o Instituto do Açúcar e do Álcool (IAA), instituição federal que foi protagonista no melhoramento da cana-de-açúcar, atividade até hoje extremamente relevante no CCA. No início dos anos 1990, mudanças nas políticas públicas federais decretaram a extinção do IAA, que foi incorporado à UFSCar. Surgiram o campus Araras e o CCA. E nada mais natural que suas atividades fossem iniciadas com o curso de graduação em Engenharia Agronômica. Sua expansão acadêmica começou nos anos 2000 e se consolidou nos anos 2010 com os cursos do Programa de Apoio a Planos de Reestruturação e Expansão das Universidades Federais (Reuni). Hoje somos cinco departamentos acadêmicos, seis cursos de graduação e quatro de pós-graduação; pesquisas em diferentes áreas do conhecimento e com forte vocação em extensão. Somos plurais. Para celebrar os nossos 30 anos, convidamos vocês à leitura das próximas páginas, que contam um pouco sobre a nossa rica memória histórica, marcada pela recente pandemia de Covid-19 e pelo distanciamento social. Que a história nos fortaleça ainda mais!

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Enzymes for production of whey protein hydrolysates and other value-added products

Irazoqui,

Santiago,

Mainez

et al. 2024

Appl Microbiol Biotechnol

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Whey is a byproduct of dairy industries, the aqueous portion which separates from cheese during the coagulation of milk. It represents approximately 85–95% of milk’s volume and retains much of its nutrients, including functional proteins and peptides, lipids, lactose, minerals, and vitamins. Due to its composition, mainly proteins and lactose, it can be considered a raw material for value-added products. Whey-derived products are often used to supplement food, as they have shown several physiological effects on the body. Whey protein hydrolysates are reported to have different activities, including antihypertensive, antioxidant, antithrombotic, opioid, antimicrobial, cytomodulatory, and immuno-modulatory. On the other hand, galactooligosaccharides obtained from lactose can be used as prebiotic for beneficial microorganisms for the human gastrointestinal tract. All these compounds can be obtained through physicochemical, microbial, or enzymatic treatments. Particularly, enzymatic processes have the advantage of being highly selective, more stable than chemical transformations, and less polluting, making that the global enzyme market grow at accelerated rates. The sources and different products associated with the most used enzymes are particularly highlighted in this review. Moreover, we discuss metagenomics as a tool to identify novel proteolytic enzymes, from both cultivable and uncultivable microorganisms, which are expected to have new interesting activities. Finally enzymes for the transformation of whey sugar are reviewed. In this sense, carbozymes with ß-galactosidase activity are capable of lactose hydrolysis, to obtain free monomers, and transgalactosylation for prebiotics production. Key points • Whey can be used to obtain value-added products efficiently through enzymatic treatments • Proteases transform whey proteins into biopeptides with physiological activities • Lactose can be transformed into prebiotic compounds using ß-galactosidases

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Porungo cheese whey: β-galactosidase production, characterization and lactose hydrolysis

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Extraction of β‐galactosidase from Saccharomyces fragilisIZ 275 grown in cheese whey

Extraction of β‐galactosidase from Saccharomyces fragilisIZ 275 grown in cheese whey

Centro de Ciências Agrárias da UFSCar

Enzymes for production of whey protein hydrolysates and other value-added products

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