In order to reduce the toxicity of Clostridium perfringens fermentation broths used in vaccine preparation, we developed two-phase aqueous systems for removal of toxin-activating proteases. Removal of the proteases inhibits the conversion of protoxin to active toxin. In order to establish the conditions under which the phase separation occurs, binodal curves, formed by poly(ethylene glycol) (PEG) and sodium citrate, were investigated at different values of pH and PEG molar mass. A 2(4)-experimental design was used to evaluate the influence of PEG molar mass and concentration, citrate concentration and pH on protease partition coefficient, removal.factor and protease removal yield. It has been found that simultaneous increase in PEG molar mass and decrease in citrate concentration remarkably improved the removal factor, whereas the protease removal yield showed an opposite trend. The best conditions for the system under consideration (removal factor of 2.69 and yield of 116%) were obtained at pH 8.0 using PEG molar mass of 8000 g mol(-1) and concentrations of PEG and citrate of 24 and 15%, respectively.
RESUMO -A precipitação e a cristalização de proteínas são operações amplamente usadas na indústria biotecnológica. Em ambos os casos, a informação fundamental é constituída pelos diagramas de fases, em que a solubilidade de uma proteína é apresentada com função de variáveis do sistema (temperatura, pH, concentração salina). Neste trabalho, investigouse o equilíbrio sólido-líquido da lisozima de clara de ovo em soluções contendo sais biodegradáveis: citrato, tartrato e succinato de sódio. Dados experimentais de solubilidade foram obtidos como função do pH e da concentração de sal à temperatura constante. Estes dados foram ajustados por modelos termodinâmicos adequados. Observou-se que os três sais considerados são capazes de induzir o salting-out, ou seja, a diminuição da solubilidade da proteína pela adição de sal, sendo o succinato o sal mais efetivo em promover a precipitação. Esses resultados mostram que o citrato, tartrato e succinato de sódio são promissores como agentes precipitantes. INTRODUÇÃONos últimos tempos, a biotecnologia tem experimentado grande desenvolvimento no estudo, no desenvolvimento de processos e na produção de novos produtos químicos de origem biológica para múltiplas aplicações, seja como matéria-prima (em indústrias de cosméticos e alimentos, por exemplo) seja para uso direto como medicamentos (Basu et al. 2004). Na purificação de bioprodutos, os processos de separação (downstream) são parte vital. Dentre estas operações encontram-se duas em que o equilíbrio sólido-líquido tem importância: a precipitação e a cristalização. Ambas diferem na posição na sequência de purificação e na estrutura do sólido formado: a precipitação é considerada uma etapa inicial, de concentração, enquanto a cristalização é uma etapa mais refinada que garante uma maior pureza (Tam et al. 2011).A precipitação é uma das técnicas mais antigas de concentração de proteínas; ela consiste na diminuição da solubilidade por meio da adição de um reagente ou outras mudanças no meio, de modo a promover a associação das regiões hidrofóbicas da molécula (Russo Krauss et al. 2013). Os agentes precipitantes utilizados nessa técnica podem ser, por exemplo, sais, solventes orgânicos ou polímeros. No caso de produtos usados diretamente em seres vivos como fármacos, suplementos alimentícios, entre outros, é necessário que o agente precipitante seja completamente retirado do sistema, ou que seja compatível com o organismo no qual será usado, e não cause nenhum efeito colateral. Por esta Área temática: Engenharia das Separações e Termodinâmica 1
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