Actividade de enzimas pectolíticas no Tomate

A cultura do tomateA cultura do tomate� Do latim Lycopersicon esculentum Mill, família

das Solanáceas

� Oriunda da América Central, provavelmente México México

� Introduzida na Europa no séc. XVI

� Importante cultura na cozinha mediterrânica, destacando-se o seu consumo tanto em cru como na forma de derivados

Tomate e derivados Tomate e derivados –– sua utilizaçãosua utilização

� Tomate cru – saladas

� Concentrado, pelado/pedaços, polpa – cozinha

� Tomate seco – cozinha

� Sumo de tomate – bebida

� Ketchup e molhos – para acompanhar alimentos, ex: hambúrgueres, “hot-dogs”, etc.

Composição QuímicaComposição Química

� 93 a 96% de Água

� 5 a 7,5% de Matéria seca, dos quais ½ (D-frutose e D-glucose) – açúcares redutores

� 0,7 a 1,1% Sólidos insolúveis (das paredes celulares)

� Dos sólidos insolúveis no tomate:� 40 a 45% pectinas� 25 a 30% hemicelulose� 30 a 45% celulose

Composição QuímicaComposição Química

� Substâncias pécticasPolissacáridos ramificados com polímeros de ácido

galacturónico,

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galacturónico, galactose, arabinose, xilose, ribose, glucose.

As suas ramificações servem para aprisionar a água ⇒ estrutura de gel.

Sólidos InsolúveisSólidos Insolúveis

� Fibras de celulose:

- firmeza à parede celular

- determinação das propriedades dos produtos derivados do tomate

� Fracção pectínica:

- importância nas funções biológicas

- determina tamanho dos poros das paredes celulares

- importante na difusão de enzimas e processos bioquímicos na célula

Actividade enzimáticaActividade enzimática

� Tomate maduro tem diversos tipos de enzimas que degradam polissacáridos

� Abundante presença de actividade de enzimas pectolíticaspectolíticas

� Pectinaesterase (PE) e poligalacturonase (PG) em maior quantidade

Enzimas pécticasEnzimas pécticas

� Relativamente bem estudadas pela sua importância na Indústria Alimentar

� Utilizadas para facilitar a filtração e clarificação de sumos de frutassumos de frutas

� Indesejáveis quando podem ocasionar o excessivo amolecimento de frutas e legumes (formação de precipitados nos sumos de tomate e diminuição da consistência de massas de tomate)

Pectinaesterase (PE)Pectinaesterase (PE)� Enzima desesterificante

muito abundante no tomate

� Catalisa a hidrólise dos grupos metilester grupos metilester presentes nos ácidos pectínicos e nas pectinas, produzindo ácidos pécticos ou ácidos pectínicos com menor grau de esterificação

� Proteína básica com um pH óptimo de 7,5

� Continua activa no pH natural do fruto

Structure of PME (pectin Methylesterase)

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Pectinaesterase (PE)Pectinaesterase (PE)

� É inactivada por aquecimento a 82ºC durante 15 segundos

� A temperaturas entre 60 e 67ºC, bastam 5 minutos para que 50% da sua actividade seja inactivada

� Está presente em todos os estádios de desenvolvimento do tomate, mas o aumento da sua actividade só ocorre durante o amadurecimento

� Tem um papel importante no amaciamento dos frutos (pelo aumento da susceptibilidade das pectinas à PG durante o amadurecimento)

Poligalacturonase (PG)Poligalacturonase (PG)� Catalisa a hidrólise das

ligações αααα, 1-4 do ácido galacturónico da cadeia de pectina

� A sua acção segue-se à desesterificação das pectinas pela enzima PEdesesterificação das pectinas pela enzima PE

� A sua actividade aumenta com as pectinas desesterificadas, e a simples imobilização da PE conduz à paralisação da sua actividade (não há um substrato específico para actuação da enzima PG)

Structure of PG. (a) representation of the right-handed parallel β-helix,

consisting of 10 coils each made up of three or four β–strands. (b)

Electrostatic potential surface representation. The model is oriented to

highlight the putative active site. Negative charges are shown in red,

positive charges in blue.

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Poligalacturonase (PG)Poligalacturonase (PG)

� A sua actividade está directamente relacionada com o aumento de pectinas solúveis e o amaciamento durante o amadurecimento

É inactivada completamente por choque térmico a � É inactivada completamente por choque térmico a temperaturas de 55-60ºC durante 20-30 minutos

Importância da actividade Importância da actividade enzimáticaenzimática

� Conhecimento da bioquímica do amaciamento de frutos com o amadurecimento ⇒⇒⇒⇒ poderá proporcionar informações comerciais importantes

Frutos mais firmes poderão ser comercializados � Frutos mais firmes poderão ser comercializados por períodos mais longos

Referências BibliográficasReferências Bibliográficas� Goose, P.; Binsted, R. (1973) – Tomato paste and other

tomato products, Food Trade Press LTD, 2ª Ed., Londres � Gava, A.J. (1984) – Princípios de tecnologia de alimentos,

Nobel, São Paulo� Heutink, R. (1986) – Tomato juices and tomato juice

concentrates: a study of factors contributing to their gross viscosityviscosity

� Ouden, F.W.C. (1995) – Physico-chemical stability of tomato products

� Resende, J.M.; Chitarra, M.I.F.; Maluf, W.R.; Chitarra, A.B.; Saggin Júnior, O.J. (2004) – Actividades de enzimas pectinametilesterase e poligalacturonase durante o amadurecimento de tomates do grupo multilocular, Hortofruticultura Brasileira, v.22, n.2

� Gardê, A.; Gardê, N. – Culturas hortícolas – Nova Colecção Técnica Agrária, 1º Volume, Clássica Editora, 6ª Ed.

Referências BibliográficasReferências Bibliográficas

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� www.pnas.org� www.plantcell.org