Efecto de la alta presión hidrostática en la exposición del contenido de sulfhidrilos libres en amilasa fúngica = Effect of high hydrostatic pressure on free sulfhydryl content from fungal α-amylase

Abstract

El objetivo de este trabajo fue evaluar el efecto térmico residual generado luego del uso en ciclos consecutivos del equipo de Alta Presión Hidrostática (APH) en tres posiciones internas (superior, central e inferior) mediante la cuantifcación del contenido de sulfidrilos libres [SH-L] de α-amilasa de Aspergillus oryzae expresado en μmol de SH/g de proteína. La potencial utilización de la cuantifcación de [SH-L] de la enzima como indicador de tratamiento de APH permite medir en forma indirecta el efecto térmico durante el proceso. En el ensayo se utilizó un equipo de APH de 2L con alimentación inferior del fluido de presurización (agua:propilenglicol-70:30v/v). En cada ciclo, el fluido a temperatura ambiente fue comprimido hasta alcanzar la presión deseada (605 MPa) y el nivel de presión se mantuvo durante cinco minutos con posterior despresurización. El ciclo fue repetido tres veces en forma consecutiva. Se realizó un ANOVA (α=0,05) correspondiente a un diseño factorial de dos factores: posiciones y ciclos consecutivos, con tres niveles cada uno, y con cuatro repeticiones para el diseño completo. Se obtuvieron diferencias signifcativas en la interacción ciclo*posición (p valor=0,001) y el ciclo (p valor=0,021). Estos resultados evidencian el efecto del calor generado durante la compresión adiabática, afectando la historia térmica de la α-amilasa. Dada su sensibilidad, esta enzima podría ser considerada a futuro como un indicador de procesos de APH que permite evaluar la diferencia entre las muestras procesadas durante los ciclos, y que evidencia el perfl térmico generado dentro del equipo.

We evaluated the residual thermal effect generated by the consecutive High Hydrostatic Pressure (HHP) cycles relative to the position (upper, central and lower) inside a high pressure vessel determining the free sulfhydryl groups [F-SH] from pressurized α-amylase Aspergillus oryzae expressed in μmol SH/g protein. This methodology could represent a potential indicator of HHP treatment, allowing to measure in an indirect way the thermal effect during the process. Assays were carried out using a 2L stabilized lab scale equipment, where pressurizing medium (water-propileng-lycol:70-30%) was injected at room temperature from the bottom of the vessel. For each cycle, the fluid at room temperature was compressed until reaching the desired pressure (605 MPa), maintained for five minutes, followed by depressurization. The cycle was repeated three consecutive times. The free sulfhydryl content was assayed statistically using one-way ANOVA (α=0,05) for a factorial design of two factors: positions and consecutive cycles, with three levels, and four repetitions for the complete design. Significant differences were obtained in the interaction cycles*position (pvalue = 0,001) and cycles (pvalue = 0,021).These results demonstrate the effect of the heat generation during adiabatic compression, affecting the thermal history of the α-amylase. Due to its sensitivity to pressure, this enzyme could be considered as a potential indicator of high pressure processing in the future, evaluating the difference between processed samples during cycles, and confirming the thermal profile generated within the equipment.