Bioconversão microbiana de penas de frango como estratégia para a produção de hidrolisados proteicos bioativos

Penas sao subprodutos ricos em proteinas recalcitrantes denominadas queratinas, gerados em elevadas quantidades pela agroindustria avicola. Ha demanda crescente por metodos economicos e ecologicamente adequados para o manejo de penas. A bioconversao microbiana vem sendo investigada como uma estrategia promissora para a reciclagem de penas, visto que, concomitantemente a degradacao destes materiais queratinosos, o bioprocessamento pode resultar em produtos de valor agregado. A obtencao de hidrolisados proteicos desperta particular interesse cientifico e tecnologico visto que proteinas podem ser precursoras de peptideos com atividades biologicas. Apenas recentemente o potencial bioativo de hidrolisados de penas/queratina vem sendo descrito. Neste estudo foram avaliadas a degradacao de penas, producao de proteases e as bioatividades dos hidrolisados de pena (FHs) produzidos atraves de cultivos submersos com as bacterias queratinoliticas Bacillus sp. CL18, Bacillus sp. CL33A e Bacillus sp. CL14. Em caldo pena (10 g/L de penas), Bacillus sp. CL18 produziu maior atividade proteolitica, degradando as penas de forma mais eficiente, sendo que os FHs resultantes apresentaram elevadas atividades antioxidantes. Com o aumento da concentracao de penas no meio de cultura (10 a 50 g/L), Bacillus sp. CL18 produziu maior atividade proteolitica apos cinco dias de cultivo em meio contendo 30 g/L de penas e o conteudo mais elevado de proteina soluvel foi detectado (9,02 mg/mL) apos cinco dias de cultivo em meio com 40 g/L de penas. Os FHs apresentaram atividades antioxidantes, mensuradas atraves da eliminacao dos radicais livres 2,2-difenil-1- picrilhidrazil (DPPH) e 2,2’-azino-bis-(3-etilbenzotiazolina)-6-acido sulfonico (ABTS), habilidade de quelar Fe2+ e poder redutor. Atividades antihipertensiva e antidiabetica, in vitro, tambem foram demonstradas, atraves da inibicao das atividades da enzima conversora de angiotensina-I (ACE) e da enzima dipeptidil peptidase IV (DPP IV), respectivamente. O FH obtido atraves de cultivo de Bacillus sp. CL18 em caldo pena (40 g/L de penas) por cinco dias, e posteriomente liofilizado, apresentou concentracoes efetivas/inibitorias medias de 5,39 mg/mL, 15,12 mg/mL, 10,50 mg/mL, 1,61 mg/mL e 1,52 mg/mL nos ensaios ABTS, DPPH, quelacao de Fe2+, inibicao da ACE e DPP IV, respectivamente. A producao de proteases, com potenciais aplicacoes em biocatalise, e a obtencao de hidrolisados proteicos bioativos, indicam a conversao microbiana como uma tecnologia apropriada e ecologicamente amigavel para o aproveitamento e valorizacao de penas.