Efeito da β-amilase e α-amilase fúngica seguido de desramificação na formação e características estruturais de amido resistente tipo 3 de batata e araruta

Abstract

Resistant starch (RS) is defined as the fraction of starch that does not suffer from the action of digestive enzymes from the gastrointestinal tract showing a similar behavior to that of dietary fiber. Retrograded starch, defined as RS3, is composed mainly of amylose and debranched starch due to its greater tendency to reassociation. In this work the effect of β-amylase and fungalα-amylase on the formation and physicochemical properties of RS3 from potato and arrowroot starches were investigated. Starch suspensions (6,5%w/v) werefirst gelatinized and then hydrolyzed by β-amylase (400U/g) or fungal α-amylase (5U/g potato starch, 10U/g arrowroot starch) for 6h. Aliquots of the supernatant were collected and hydrolysis degree was determined by measuring total carbohydrate content (phenol−sulfuric method).The hydrolysates were debranched by pullulanase (40U/g), for 10h, cooled to 4°C for 16h to enhance the retrogradation, precipitated using ethanol, and dried. Control samples were produced from the gelatinization and debranching of the starch without the use of amylase. The retrograded starches were characterized for molecular weight distribution of starch components (GPC), amylopectin branched-chain length distribution (HPAEC-PAD), crystalline pattern (X-ray diffraction), thermal properties (DSC) and RS content. The amylolysis of potato and arrowroot starches resulted in a similar hydrolysis degree (~25%) independent of used enzymes. Native potato starch displayed type B crystalline pattern, 10,7% of amylose,and a high proportion of long branch chains of amylopectin (DP≥37) while arrowroot starch displayed type A crystalline pattern, 19,5% of amylose, and a high proportion of short branch chains (DP 6-12). The action of β-amylase resulted in both starches significant increase in the proportion of chains with DP 25-36 and significant reduction in chains with DP 13-24, while the fungal α-amylase...

Amido resistente (AR) é definido como a fração de amido que não sofre a ação das enzimas digestivas do trato gastrointestinal apresentando comportamento semelhante ao da fibra alimentar. AR tipo 3 é o amido retrogradado composto principalmente por amilose ou amido desramificado devido a sua maior tendência à reassociação. O presente trabalho teve como objetivo avaliar o efeito da β-amilase e da α- amilase fúngica na formação de AR3 a partir de amidos de batata e araruta. Suspensões de amido (6,5% m/v) foram gelatinizadas e submetidas à hidrólise com β-amilase (400U/g) ou α-amilase fúngica (5U/g para batata e 10U/g para araruta), por 6 h. Alíquotas do sobrenadante foram coletadas e o grau de hidrólise determinado pela quantificação de açúcares totais (método fenol-sulfúrico). Os hidrolisados foram desramificados com pululanase (40U/g), por 10 h, refrigerados a 4°C por 16 h para potencializar a retrogradação, precipitados com etanol e secos. Amostras controle foram produzidas a partir da gelatinização e desramificação dos amidos sem a utilização das amilases. Os amidos retrogradados foram caracterizados quanto ao tamanho molecular dos componentes do amido (GPC), distribuição do comprimento das cadeias ramificadas da amilopectina (HPAEC-PAD), padrão cristalino e cristalinidade relativa (difracção de raios-X), propriedades térmicas (DSC) e teor de AR. A amilólise dos amidos de batata e araruta resultou em grau de hidrólise semelhante (~25%), independente das enzimas utilizadas. O amido nativo de batata apresentou padrão cristalino tipo B, 20,7% de amilose e alta proporção de cadeias laterais longas da amilopectina (DP ≥ 37), enquanto o amido de araruta mostrou padrão cristalino tipo A, 19,5% de amilose, e alta proporção de cadeias laterais curtas (DP 6-12). A ação da β-amilase provocou, em ambos os amidos aumento expressivo na proporção de cadeias com GP 25-36 e expressiva redução...