relatório de bioquímica oficial - carboidratos 2014

UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAU - UFPI

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UNIVERSIDADE FEDERAL DO PIAU - UFPI

CENTRO DE CINCIAS DA SADE - CCS

DEPARTAMENTO DE BIOQUMICA E FARMACOLOGIAHENRIQUE LUZ GUEDES

KARINA DE SOUSA LEITE

RAILSON PEREIRA SOUZA

TERESA MARIANA ABREU DOS SANTOS

THIAGO OLIVEIRA RODRIGUES

REAES DE CARACTERIZAO DOS GLICDIOS

TERESINA PIAU

MAIO/2014HENRIQUE LUZ GUEDES

KARINA DE SOUSA LEITE

RAILSON PEREIRA SOUZA

TERESA MARIANA ABREU DOS SANTOS

THIAGO OLIVEIRA RODRIGUES

REAES DE CARACTERIZAO DOS GLICDIOS

Relatrio prtico apresentado disciplina de Bioqumica para Farmcia, ministrada pela Professora MSc. Maria das Graas Castelo Branco Soares, ao curso de Bacharelado em Farmcia como requisito para obteno de nota parcial.TERESINA PIAU

MAIO/2014

SUMRIO

RESUMO041 INTRODUO052 MATERIAIS E MTODOS063 RESULTADOS094 DISCUSSO135 CONCLUSO17REFERNCIAS18ANEXO A19ANEXO B20ANEXO C21RESUMOEsta prtica teve por objetivo identificar os glicdios atravs de reaes. Para tal, foram utilizados testes para determinao de carboidratos em amostras de gua destilada, amido, frutose, glicose e sacarose. As amostras reagentes ao -naftol formaram uma colorao violeta indicativa do furfural, ao iodo formou uma cor azul revelando a amilose. Em reao ao reativo Benedict formaram uma colorao vermelho-tijolo indicativo de acares redutores, como glicose e frutose. Em reao ao reativo de Seliwanoff apresentaram resultados positivos para uma cetose, a frutose. E as amostras positivas no teste de hidrlise de amido demonstraram a presena de resduos de glicose e/ou maltose. Assim, constatou-se que os carboidratos possuem caractersticas que podem ser identificados de maneiras distintas.1 INTRODUO

Os carboidratos, tambm chamados de glicdios ou acares, so biomolculas que possuem a frmula geral CH2O. No entanto, existem molculas, como a desoxirribose, encontrada abundantemente no meio celular, cuja frmula molecular C5H10O4. Desta forma, os carboidratos so definidos como derivados aldedicos ou cetnicos de alcois poliidroxilados, ou substncias que, por hidrlise, fornecem estes compostos (CISTERNAS; MONTE; MONTOR, 2011).

De acordo com o nmero de unidades formadoras, os acares podem ser classificados em monossacardeos, oligossacardeos e polissacardeos (CISTERNAS; MONTE; MONTOR, 2011). Os monossacardeos so aldedos ou cetonas que contm um ou mais grupos hidroxila na molcula, podendo ser submetidos a diversas reaes como oxidao, esterificao e a formao de ligaes glicosdicas, que do origem aos oligossacardeos e aos polissacardeos (NELSON; COX, 2006; CAMPBELL, 2000).Conforme a literatura, os trs importantes oligossacardeos so os dissacardeos, sacarose, lactose e maltose. A sacarose o dissacardeo mais importante, tanto pela quantidade e frequncia na natureza, como pela sua importncia na alimentao humana. Ela um acar no-redutor, sendo facilmente hidrolisada por solues cidas ou enzimticas (invertase) (CAMPBELL, 2000).Os polissacardeos so geralmente o material de reserva celular e tambm tem algumas funes de estrutura (celulose). Por hidrlise fornecem mais de seis molculas de monossacardeos iguais (homopolissacardeos) ou diferentes (heteropolissacardeos). Como exemplo tem-se o amido, polmero de -D-glicose, insolvel em gua e formado por duas estruturas: amilose, estrutura helicoidal no ramificada responsvel pela colorao azul na presena de iodo; e amilopectina, estrutura em cadeia ramificada, formando ramos a cada 24 a 30 molculas de glicose, apresentando ramificaes (CISTERNAS; MONTE; MONTOR, 2011)Dessa forma, o presente relatrio visa descrever os procedimentos realizados durante a aula-prtica sobre identificao de glicdios por meio dos testes de Molish, com iodo, de Benedict, de Seliwanoff, e discutir os resultados amparados pela literatura.

2 MATERIAIS E MTODOS

2.1 Reao com reagente de Molish

Primeiramente realizou-se a reao com reagente de Molisch (soluo alcolica de -naftol a 5%). Foram preparados quatro tubos de ensaio (A, B, C, D): no tubo A - 1 mL de gua destilada; no tubo B - 1 mL de soluo de glicose a 1%; no tubo C - 1 mL de soluo de sacarose A 1%; no tubo D - 1 mL de soluo de amido 1%.Adicionaram-se a cada tubo duas gotas de reagente de Molisch, agitando-os. Em seguida, sem agitao e pelas paredes dos tubos, foi adicionado 1mL de cido sulfrico concentrado nos mesmos. Os tubos ficaram em repouso na estante durante cinco minutos. Em seguida, observou-se e interpretaram-se os resultados.

2.2 Reao com iodo

Preparou-se a seguinte srie de tubos: tubo A com 1 mL de gua destilada; tubo B com 1 mL de soluo de glicose 1%; tubo C com 1 mL de soluo de sacarose 1%; e tubo D com 1 mL de soluo de amido. A cada tubo foi adicionado duas gotas de reagente de lugol e observou-se o que aconteceu. Logo em seguida aqueceu-se rapidamente o tubo D em banho-maria, at mudar a colorao, resfriando-o logo aps, em gua corrente. Observou-se novamente o ocorrido.2.3 Identificao de glicdios redutores

Na identificao de glicdios redutores fez-se uso de quatro tubos (A, B,C e D). O tubo A foi feito com 1 mL de gua destilada; tubo B com 1 mL de soluo de glicose 1%; tubo C com 1 mL de soluo de sacarose 1% e tubo D com 1 mL de soluo de amido 1%.Cada tubo recebera 1 mL de reagente de Benedict (contendo citrato de sdio, carbonato de sdio anidro e sulfato de cobre) e, aquecendo-os em banho-maria fervente por 3 minutos, observou-se o que aconteceu.

2.4 Diferenciao entre aldoses e cetoses

Para a diferenciao entre aldoses e cetoses utilizou-se o reagente de Seliwanoff (contendo resorcinol diludo em cido clordrico). Inicialmente foi posto 3 mL do reagente nos tubos A, B, C e D (cada). Em seguida, 5 gotas de gua destilada em A, 5 gotas de soluo de frutose 1% em B, 5 gotas de soluo de glicose a 1% em C e 5 gotas de soluo de sacarose 1% em D. Todos foram aquecidos em banho-maria durante 10 minutos. Observou-se e explicaram-se os resultados.2.5 Hidrlise da Sacarose

Na hidrlise da sacarose usou-se um tubo A com 2 mL de soluo de sacarose a 1% , acrescidos de 3 gotas de cido sulfrico concentrado, e tubo B com 2 mL de soluo de sacarose 1% acrescido de 3 gotas de gua destilada. Depois de aquecidos por trs minutos em banho-maria, adicionou-se em cada tubo 3 mL de reativo deBenedict. Agitaram-se os mesmos e em seguida eles foram colocados mais trs minutos em banho-maria, e observou-se o ocorrido.

2.6 Hidrlise do amido

Colocaram-se em um erlenmeyer 30 mL de amido a 1% e 6 mL de cido clordrico a 2N. Foram preparados 7 tubos de ensaio (A, B, C, D, E, F e G) cada um com 3 mL da mistura acima. Em A juntou-se uma gota de reativo de lugol. J em B, C, D, E, F e G foram postos em banho-maria, retirados aps 5, 10, 15, 20, 25 e 30 minutos, respectivamente, e sendo resfriados em gua corrente logo em seguida. Em B, C, D, E e F apenas, adicionou-se uma gota de lugol e observou-se o que aconteceu. No tubo G acrescentou-se 3 mL de reativo deBenedict, voltando em seguida ao banho-maria por mais trs minutos e observou-se o que ocorreu.3 RESULTADOS

TABELA 01: Identificao de glicdios atravs da adio do reagente de Molisch.Tubos de ensaioFormao do anel violeta

AB

C

DNo formou cor (Incolor)Formao da corFormao da corFormao da cor

Fonte: Laboratrio de Bioqumica da UFPI, alunos de Farmcia, 2014.1.

Figura 01. Reaes envolvendo os intermedirios e a formao do composto de cor violeta.TABELA 02. Identificao de glicdios atravs da colorao aps reao com iodo presente no reativo de lugol.Tubos de ensaioColorao adquirida aps adio de reagente de lugolCor aps aquecimentoCor aps resfriamento

AB

C

DAmarelo

Amarelo

Amarelo

Azul escuro-----

-----

-----

Incolor-----

-----

-----

Azul escuro


TABELA 03. Identificao de glicdios redutores atravs da colorao aps a adio do reativo de Benedict.Tubos de ensaioColorao com reativo de Benedict

AB

C

DAzul claro

Vermelho tijolo

Vermelho tijolo

Azul claro


Figura 02. Reao envolvendo a oxidao da glicose a cido glicnico na presena do reativo de Benedict.TABELA 04. Diferenciao de aldoses e cetoses atravs da colorao aps adio do reagente de Seliwanoff.Tubos de ensaioColorao com reativo de Seliwanoff

AB

C

DIncolorVermelhoIncolorVermelho


Figura 03. Reao envolvendo a formao de composto vermelho a partir de cetoses com reagente de Seliwanoff.TABELA 05. Hidrlise da sacarose e obteno das cores dos produtos aps a reao com reativo de Benedict.Tubos de ensaioColorao com reativo de Benedict

ABVermelho tijolo

Azul


Figura 04. Reao da hidrlise da sacarose na presena da enzima invertase.TABELA 06: Hidrlise do amido com a colorao apresentada e os produtos formados aps certo tempo de reao.Tubos de ensaioTempo de reao (minutos)Cor com reativo de lugolProduto identificado

AB

C

D

E

F0

5

10

15

20

25Azul

Azul

Roxo

Roxo

Vermelho

AmareloAmilose

Amilose

Amilodextrina

Amilodextrina

Eritrodextrina

Eritro e acrodextrina

Cor com reativo de Benedict

G30Vermelho tijoloGlicose e/ou maltose


4 DISCUSSO

Analisando-se os dados obtidos de acordo com as metodologias propostas percebeu-se que todos os procedimentos foram realizados de forma satisfatria, tendo em vista que os resultados foram condizentes com a literatura proposta.Inicialmente, na Tabela 01, foi verificada a possvel presena de glicdios nos tubos B, C, D, tendo em vista que houve o aparecimento de um composto de cor violeta na interface dos lquidos. J na soluo do tubo A ocorreu formao de um anel no centro da soluo, porm no foi de cor violeta, mas sim um anel turvo (incolor), o que indica certamente que a gua no um carboidrato.

Segundo Cisternas, Monte e Montor (2011) o principal responsvel pela ao desidratante dos carboidratos, a qual d origem ao furfural ou seus derivados, o cido sulfrico, que aplicado aps a adio do reagente de Molisch, formando-se o anel de cor violeta, indicativo da presena de glicdios de uma forma geral.O cido rompe facilmente as ligaes glicosdicas presentes em molculas de polissacardeos, quebrando-os e fornecendo seus monossacardeos. Esses, por sua vez, so desidratados, podendo ter como produto: o furfural, quando o monossacardeo desidratado for uma pentose, e o hidroximetilfurfural (HMF), quando for uma hexose (vide Figura 01). Tanto o furfural quanto o HMF so substncias incolores, impedindo que a reao seja visualizada. Para resolver esse problema, adiciona-se um composto fenlico ao meio (-naftol, conhecido como reativo de Molisch). O fenol reage como os produtos incolores, e provoca o aparecimento de um anel de colorao violeta (NELSON; COX, 2006).Dessa forma, Vilella, Bacila e Tastaldi (1973) ressaltam que o Teste de Molisch considerado uma reao geral para determinao de glicdios, quer livres, quer combinados, embora no seja especfica, pois se processa com outras substncias. A reao sendo positiva no indica necessariamente presena de um carboidrato, mas uma reao negativa indica seguramente sua ausncia.

Quanto caracterizao dos polissacardeos, avaliando-se a Tabela 02, observou-se que apenas o tubo D apresentou uma colorao azul aps reao com o iodo presente no lugol. No momento em que se reagiu o lugol com a soluo contendo amido (tubo D), evidenciou-se a presena de amilose, a frao no ramificada do amido.Contudo, quando se fez o aquecimento em banho-maria do tubo D, o mesmo ficou incolor e aps o resfriamento voltou a ficar azul novamente. Esse fato justificado porque na gua, a amilose assume uma forma de hlice. Ento, o iodo penetra no eixo central da hlice, fazendo com que a soluo assuma uma colorao azul-escuro. Quando se aquece, a hlice se desfaz, perdendo a colorao azul e quando se resfria a hlice se refaz, voltando a ficar azul.

Coultate (2004) comprova de forma cientfica essa evidncia. Segundo o autor, as solues de amido possuem uma srie de propriedades caractersticas, das quais a reao com iodo a mais conhecida. As solues aquosas de grnulos de iodeto de potssio so capazes de corar a superfcie dos grnulos de amido de azul-escuro, mas a reao mais aparente com o constituinte amilose do amido dissolvido. Na presena de iodo, as cadeias de amilose so estabilizadas em uma configurao helicoidal contendo seis resduos de glicose para cada volta da hlice e com as molculas de iodo complexadas ao longo do eixo. A cor azulada do complexo depende do comprimento da cadeia envolvida: com 100 resduos, o comprimento de onda de mxima absorbncia (mx) 700nm, mas, para cadeias mais curtas, diminui at que, com somente 25 resduos, atinge 550nm. Em vista disso, no surpreende o fato de que a amilopectina e o glicognio resultem, ambos, em uma cor castanho-avermelhada com o iodo. Com relao identificao de acares redutores, como visto na Tabela 03, percebeu-se que apenas os tubos B e C, mostraram o aparecimento da colorao vermelho-tijolo (Figura 02), quando se utiliza o reagente de Benedict. Esse acontecimento pode ser explicado em decorrncia de no tubo B constar glicose e no tubo C ter frutose, ambos glicdeos redutores, ou seja, ambos possuem um hemiacetal livre.

Na soluo do tubo A, no houve mudana de cor, tendo em vista que continha apenas gua destilada, conforme o previsto. E, por fim, a soluo contida no tubo D, embora no tenha apresentado uma colorao vermelho tijolo, ela poderia ter se mostrado como vermelho-tijolo. Isso porque o amido possui apenas uma ponta redutora, ou seja, essa reao ocorreria de forma mais lenta, quando comparada as dos tubos B e C.Consoante Cisternas, Monte e Montor (2011) os carboidratos, que possuem grupamento glicosdico livre (hidroxila anomrica livre), so capazes de reduzir on de Cu++, Ag+ e Bi++.A Tabela 04 mostrou o processo de diferenciao de aldoses e cetoses mediante a adio do reagente de Seliwanoff. Foi visto que os tubos B (frutose) e D (sacarose) ambos apresentaram colorao avermelhada (Figura 03). Esse fato justificou-se pela frutose ser uma cetose, sendo positiva para o teste de Seliwanoff. Da mesma forma a sacarose, formada por um resduo de glicose com um resduo de frutose, indicando a presena tambm de cetose.

Bobbio e Bobbio (1995) afirmam que a reao de Seliwanoff se baseia na formao de compostos coloridos quando furfural e HMF, obtidos pela ao de cidos sobre pentoses e hexoses respectivamente reagem com compostos aromticos como o resorcinol e a anilina. Cisternas, Monte e Montor (2011) complementam referindo que o reagente de Seliwanoff uma soluo que contm 0,05g de resorcinol em 100mL de HCl diludo.A reao com resorcinol (reagente de Seliwanoff) permite diferenciar aldoses de cetoses, pela diferena de velocidade na formao do HMF. A ao desidratante do HCl faz com que as cetoses sejam convertidas em derivados de furfural, que se condensam com o resorcinol, formando um composto vermelho de composio incerta (BOBBIO; BOBBIO, 1995; CISTERNAS; MONTE; MONTOR, 2011).

Em se tratando da hidrlise dos dissacardeos, especialmente da sacarose, na Tabela 5, foi observado que o reagente de Benedict quando adicionado nos tubos A e B, apenas no tubo A houve a formao da cor vermelho tijolo, caracterstica de acares redutores. O tubo A formou essa cor pelo fato de antes de adicionar o reagente, o cido sulfrico ter quebrado a ligao glicosdica. Liberando os constituintes da sacarose, que nada mais so do que a glicose e a frutose, as quais so glicdeos redutores. J o tubo B, o mesmo ficou azul, no havendo formao da cor vermelho-tijolo em virtude de a sacarose ser um acar no redutor, ou seja, todos os seus hemiacetais esto comprometidos na formao da ligao glicosdica, no deixando nenhuma ponta livre.

Consoante Bobbio e Bobbio (2003), sendo a sacarose um dissacardeo no redutor ela no reage com o reagente de Benedict, nem sofre mutarrotao. Sendo assim, ela facilmente hidrolisada por solues diludas de cidos minerais ou por enzimas (invertase) com formao de D-glicose e D-frutose (Figura 04). E, por fim, avaliando-se a Tabela 06, onde se verificou a hidrlise do amido e a identificao de seus produtos formados em diferentes perodos de tempo.No perodo de 0 a 5 minutos em banho-maria, aps a reao com o lugol, os tubos A e B, apresentaram colorao azul, identificando como produto a amilose. J entre 10 e 15 minutos, os tubos C e D expuseram cor roxa, evidenciando a presena de amilodextrinas. No tubo E, com tempo de 20 minutos de temperatura em banho-maria, apresentou colorao vermelha, revelando eritrodextrina. J no tubo F (tempo de 25 minutos) apareceu uma colorao amarela, apresentando eritrodextrinas e acrodextrinas.

Entretanto, no tubo G, o nico que reagiu com o reativo de Benedict, aps um perodo de 30 minutos em banho-maria, foi verificado uma colorao vermelho-tijolo, sugerindo a presena de resduos de glicose e/ou maltose.Correlacionando esses dados com a literatura, Bobbio e Bobbio (1992) avaliam que para tratamento do amido com um cido voltil e forte (HCl, por exemplo), a diferentes temperaturas e teores de gua, tem-se vrios graus de hidrlise, as quais produzem, desde amidos que formam gis a temperaturas mais baixas, at amidos que apenas formam sis viscosos, e a relao envolve, essencialmente, a hidrlise do amido com reduo do peso molecular.As dextrinas so compostos com estrutura qumica semelhante ao amido, porm de menos peso molecular. So formadas por aquecimento do amido por diferentes perodos de tempo a temperaturas que podem variar de 80 a 220C, em presena ou no de catalisadores. Elas so mais solveis em gua do que os amidos, dando solues menos viscosas (BOBBIO; BOBBIO, 2003).Na medida em que o amido hidrolisado, as cadeias vo se tornando mais curtas, e a cor azul, em presena de iodo passa a prpura, e finalmente no haver mais formao da cor. O produto final da hidrlise ser apenas D-glicose e/ou resduos de maltose (BOBBIO; BOBBIO, 1995).5 CONCLUSO

Os resultados obtidos na prtica foram comprovados de acordo com a literatura. Dessa forma a prtica foi de grande valia no intuito de integrar de forma mais fixa o conhecimento terico adquirido em sala de aula. Conclui-se que, mediante a realizao dos experimentos, os carboidratos possuem caractersticas que podem ser identificadas de maneiras distintas. Portanto, a prtica foi extremamente proveitosa, pois foi atravs dela que se pde aprofundar o entendimento acerca das definies dos glicdios, de sua estrutura qumica, suas propriedades e sua importncia para nossa sobrevivncia.REFERNCIAS

BOBBIO, F. O.; BOBBIO, P. A. Introduo qumica de alimentos. 3.ed. So Paulo: Varela, 2003. 238p.BOBBIO, F. O.; BOBBIO, P. A. Manual de laboratrio de qumica de alimentos. So Paulo: Varela, 1995. 129p.BOBBIO, F. O.; BOBBIO, P. A. Qumica do processamento de alimentos. 3.ed. So Paulo: Varela, 2001. 144p.CAMPBELL, M. K. Bioqumica. 3. ed. Porto Alegre: Artmed, 2000. pp. 410-437.

CISTERNAS, J. R.; MONTE, O.; MONTOR, W. R. Fundamentos tericos e prticas em Bioqumica. So Paulo: Atheneu, 2011. 254p.

COULTATE, T. P. Alimentos: a qumica de seus componentes. 3.ed. Porto Alegre: Artmed, 2004. 368p.

NELSON, D. L., COX, M. M. Lehninger: princpios de Bioqumica. 4.ed. So Paulo: SARVIER, 2006. 1.202p.SANTOS, A. P. S. A.; SILVA, B. T. F.; RIBEIRO, D. L.; BARROQUEIRO, E. S. B.; CARTAGENES, M. S. S.; NUNES, S.; SILVA, S. N.; NUNES, S. P. H. Bioqumica prtica: protocolos para anlise de biomolculas e exerccios complementares. Disponvel em: . Acesso em 28 abr. 2014.VILLELA, G. G.; BACILA, M.; TASTALDI, H. Tcnicas e experimentos de Bioqumica. Rio de janeiro: Guanabara Koogan, 1973. 503p.ANEXO A IMAGENS DOS REAGENTES E SOLUES UTILIZADOS NA PRTICA DE GLICDIOS

Reagentes utilizados na prtica

(Molish, Seliwanoff, Lugol e Benedict)

Solues utilizadas na prtica

(Amido 1%, Glicose 1%, Frutose 1% e Sacarose 1%)ANEXO B PREPARO DOS REAGENTES UTILIZADOS NA PRTICA

ANEXO C REAES QUALITATIVAS OCORRIDAS NA PRTICA

2Cu(OH)2

2H2O

Cu2O

+

+

++

Vermelho Tijolo

Glicose

cido glicnico

Composto de cor vermelha

Reao com reagente de Molish

Reao com iodo presente no lugol

Reao com reagente de Benedict

Reao com reagente de Seliwanoff

Hidrlise da

Sacarose

Hidrlise do amido

Preparo do reagente de Molisch:

Soluo alcolica de -naftol a 5%

Preparo do reagente de Seliwanoff:

Soluto: Resorcinol (C6H4(OH)2)

Solvente: cido clordrico (HCl).

Procedimento: Dissolver 0,05g de Resorcinol em 100mL de HCl diludo (na proporo (1:2).

Preparo do reagente de lugol:

Soluto: Iodato de Potssio (KIO3).

Solvente: gua destilada (H2O).

Procedimento: Pesar 5g de Iodo e 10g de Iodato de Potssio. Misturar em 60mL de gua destilada, em seguida completar o volume para 100mL, homogeneizando bem.

Preparo do reagente de Benedict

Solutos: citrato de sdio (Na3C6H5O7), carbonato de sdio anidro (Na2CO3) e sulfato de cobre (CuSO4) cristalizado.

Solvente: gua destilada (H2O).

Procedimento: Dissolver 85g de citrato de sdio e 50g de carbonato de sdio anidro em cerca de 350mL de gua quente. Dissolver a parte, em 50mL de gua quente, 0,5g de sulfato de cobre cristalizado. Transferir lentamente, com agitao constante, a soluo cprica para a primeira. Completar o volume para 500mL com gua destilada, e filtrar se necessrio.

(SANTOS et al., 2014)

relatório de bioquímica oficial - carboidratos 2014

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