Aproveitamento de subproduto de frigorífico : extração, isolamento e caracterização de colágenos de túnica albugínea e suínos imunocastrados

A castração imunológica de suínos machos é uma técnica que assegura o bem estar dos animais e previne o desenvolvimento dos hormônios androsterona e do escatol que causam odor indesejável à carne. Os suínos imunocastrados têm os seus testículos removidos durante o abate e posteriormente, descartados. Os testículos são anatomicamente circundados por um tecido conjuntivo denso denominado túnica albugínea, que é composta principalmente por fibras de colágeno. Os objetivos deste trabalho foram otimizar o processo de extração de colágeno da túnica albugínea de testículos de suínos imunocastrados para produção de isolado de colágeno (IC) e identificar parcialmente os tipos de colágeno presente na túnica albugínea de suínos imunocastrados por métodos histológicos e bioquímicos. Para obtenção do IC foi verificado o efeito das condições de extração e hidrólise de colágeno aplicando o planejamento fatorial fracionado (24-1) e as seguintes variáveis independentes: concentração de ácido acético, tempo de tratamento com ácido acético, percentagem de pepsina e tempo de hidrólise com pepsina. Para otimizar o processo de extração foi aplicado o delineamento composto central rotacional (23) e as seguintes variáveis independentes foram avaliadas: concentração de ácido acético, percentagem de pepsina e tempo de hidrólise com pepsina. Foi verificada a composição química, o perfil de aminoácidos e as propriedades funcionais do isolado de colágeno. Para visualizar as fibras de colágeno na túnica albugínea foram realizadas colorações clássicas com hematoxilina/eosina ou tricrômico de Masson. Os tipos de colágenos presentes foram investigados por aplicação da imunohistoquímica e análise das frações de colágeno por eletroforese SDS-PAGE. As condições ótimas para extração foram: tratamento com ácido acético 0,83 mol L-1 por 12 h a 4ºC e hidrólise com 0,24% de pepsina por 28 h a 4ºC. Estas condições proporcionaram a obtenção de um isolado com 82,54 g de colágeno por 100 g de amostra e este produto apresentou perfil de aminoácidos, propriedades químicas e funcionais adequadas para aplicação em produtos cárneos emulsionados. As análises histológicas e bioquímicas evidenciaram que a túnica albugínea é composta basicamente por fibras de colágeno e foram identificados os colágenos dos tipos I, III e V, além de componentes não caracterizados que sugerem a complexidade das fibras de colágeno que constituem a túnica albugínea. The immunological castration of male pigs is a technique that ensures the welfare to the animals and prevents the development of androsterone and skatole hormones that cause an undesirable meat odor. The testes are currently removed during slaughter in the immunologically castred pigs. Anatomically, they are surrounded by a capsule of dense connective tissue called the tunica albuginea, which is characterized structurally by a resistant tissue composed in majority by collagen fibers. The aim of this work was to optimize the conditions of extraction and isolation by pepsin hydrolysis subsequently purifying the collagen from the immunocastrated pigs testes tunica albuginea and finally to evaluate partially its types by histological and biochemical methods. In order to obtain the isolated collagen (IC), it was examined the effect of the pepsin hydrolysis extraction conditions in an acetic acid solution using the factorial design (24-1) and the following independent variables: mol L-1 acetic acid, time of acetic acid treatment, pepsin percentage, time of pepsin hydrolysis. To implement this optimization, an experiment was conducted by applying a central composite rotatable design (23) and the following independent variables were evaluated: mol L-1 acetic acid, pepsin percentage and time of pepsin hydrolysis. It was verified chemical composition, amino acid profile and the functional properties of IC. To observe the collagen fibers distribution within the tunica albuginea, the classic staining with hematoxylin/eosin or Masson was carried out. The collagen types within the tissue was carried by using immunohistochemical assessment and analysis of collagen fractions by dodecyl sulfate-polyacrilamide gel electrophoresis. The optimum collagen isolation was observed under the following conditions: 0.83 mol L-1 acetic acid, 0.24% pepsin during 28 h at 4ºC. These conditions resulted in the isolation of 82.54 g of collagen per 100 g and this product presented amino acid profile, chemical properties and functional properties suitable for producing emulsified meat products. The tunica albuginea is almost exclusively composed by collagen fibers as determined by chemical composition analysis and by its histological evaluation. Types I, III, V and others components are present within this tissue and constitute the collagen fibers and suggest they would not have a simple structural role in tunica albuginea.