urease da soja

23
1 INTRODUÇÃO As enzimas são proteínas especializadas na catálise de reações biológicas. Elas estão entre as biomoléculas mais notáveis devido a sua extraordinária especificidade e poder catalítico, que são muito superiores aos dos catalisadores produzidos pelo homem. Praticamente todas as reações que caracterizam o metabolismo celular são catalisadas por enzimas. Como catalisadores celulares extremamente poderosos, as enzimas aceleram a velocidade de uma reação, sem, no entanto participar dela como reagente ou produto. Normalmente os processos enzimáticos têm ação rápida, não apresentam toxidez nem geram problemas ambientais, ocorrem em condições brandas de temperatura e pH, atuando sobre um substrato específico (AEHLE, 2004; POLAINA, J.; MACCABE, A. P., 2007). Atuam ainda como reguladoras deste conjunto complexo de reações, portanto são consideradas unidades funcionais do metabolismo celular. A maioria das enzimas utilizadas comercialmente (aproximadamente 90 %) é de origem microbiana extracelular, tendo como exemplos proteases, pectinases, celulases e hemicelulases ( CABRAL, J. M. S.; AIRES-BARROS, M.R.; GAMA, M. 2003; GERHARTZ, W., 1990). Ureases são enzimas que catalisam a hidrólise da ureia, a uma taxa 10 vezes mais rápida que a reação sem enzima, produzindo amônia e gás carbônico. A urease está presente em materiais como sementes de soja, feijão de porco (Canavalia ensiformis), melão (Citrullus vulgaris), guandu (Cajanus cajan), dentre outros (RIBEIRO, B ET AL., 2013).

Upload: stephanye-arraes-oliveira

Post on 14-Sep-2015

38 views

Category:

Documents


0 download

DESCRIPTION

aula prática sobre a identificação da atividade enzimática

TRANSCRIPT

1 INTRODUOAs enzimas so protenas especializadas na catlise de reaes biolgicas. Elas esto entre as biomolculas mais notveis devido a sua extraordinria especificidade e poder cataltico, que so muito superiores aos dos catalisadores produzidos pelo homem.Praticamente todas as reaes que caracterizam o metabolismo celular so catalisadas por enzimas.Como catalisadores celulares extremamente poderosos, as enzimas aceleram a velocidade de uma reao, sem, no entanto participar dela como reagente ou produto. Normalmente os processos enzimticos tm ao rpida, no apresentam toxidez nem geram problemas ambientais, ocorrem em condies brandas de temperatura e pH, atuando sobre um substrato especfico (AEHLE, 2004; POLAINA, J.; MACCABE, A. P., 2007). Atuam ainda como reguladoras deste conjunto complexo de reaes, portanto so consideradas unidades funcionais do metabolismo celular. A maioria das enzimas utilizadas comercialmente (aproximadamente 90 %) de origem microbiana extracelular, tendo como exemplos proteases, pectinases, celulases e hemicelulases ( CABRAL, J. M. S.; AIRES-BARROS, M.R.; GAMA, M. 2003; GERHARTZ, W., 1990).Ureases so enzimas que catalisam a hidrlise da ureia, a uma taxa 10 vezes mais rpida que a reao sem enzima, produzindo amnia e gs carbnico. A urease est presente em materiais como sementes de soja, feijo de porco (Canavalia ensiformis), melo (Citrullus vulgaris), guandu (Cajanus cajan), dentre outros (RIBEIRO, B ET AL., 2013).Em1926 James Summer mostrou que a urase era uma protena e tem como objetivo identificar o carbonato de amnio atravs do vermelho de fenol,(que em meio alcalino cora-se em rosa e em meio cido ou neutro, cora-se em amarelo).Encontra-se principalmente em sementes, microrganismos e invertebrado. Nas plantas, a urase umhexmetro e consiste em seis cadeias idnticas e localiza-se no citoplasma. Em bactrias, constitudapor duas ou trs subunidades diferentes. Algumas enzimas requerem um componente no proteico para suaatividade denominado cofator. O cofator enzimtico da urase o on metlico Ni 2+ portanto, a presena de ons de nquel ativa o stio da urase e essencial tanto para a atividade funcional como para a integridade estrutural dessa enzima. Alm de ter sido a primeira enzima isolada na forma cristalina. Atualmente a urase utilizada em procedimentos de diagnsticos clnicos, nadeterminao de ureia em fludos biolgicos como urina e sangue. Seu uso estendeu-se gradualmente a vrias reas, como na produo de alimentos, na fabricao de detergentes e nas indstrias txtil e mdico-farmacutica. A urease tambm pode ser utilizada na anlise de alimentos, como carnes e leite, pois como a ureia o produto final do metabolismo proteico mais importante, esta serve como um ndice de protena na dieta bovina.

7 REFERENCIASAEHLE, W.; Enzymes in Industry, Wiley-VCH Verlag: Weinheim, 2004. POLAINA, J.; MACCABE, A. P.; Industrial Enzymes: Structure, Function and Applications, Springer: Dordrecht, 2007.CABRAL, J. M. S.; AIRES-BARROS, M.R.; GAMA, M.; Engenharia Enzimtica, Lidel Edies Tcnicas: Lisboa, 2003. GERHARTZ, W.; Enzymes in Industry: Production and Aplications, VCH Publishers: New York, 1990.RIBEIRO, B. D.;* CASTRO, A. M.; SALGADO, A. M.; COELHO, M. A. Z.; Aplicao de Enzimas: Propostas para Disciplina Experimental, Rev. Virtual Quim., 2013.

2 OBJETIVOS2.1 OBJETIVO GERALDeterminar qualitativamente a atividade enzimtica.2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Analisar se houve reao das enzimas atravs da colorao das amostras Identificar a atividade enzimtica frente a fatores adversos como ph e temperatura.

3 JUSTIFICATIVAA capacidade cataltica das enzimas torna-se adequadas para aplicaes industriais, como na farmacutica e alimentar. A urase uma enzima que catalisa a hidrlise da ureia em dixido de carbono e amnia, sendo uma protena que pode ser encontrada em bactrias, leveduras e vrias plantas superiores. Sendo protenas, as enzimas podem ser desnaturadas tornando-se inativas, fazendo com que no exeram sua funo como catalisadores. essencial o conhecimento de como agem as enzimas, assim como os fatores que podem interferir no seu funcionamento.

4 METODOLOGIA Para a 1 parte do procedimento foram identificados dois tubos de ensaio com A, e B. No tubo A foi colocado 3 ml soluo tamponada 1mol/L, ph 7 contendo 1% de ureia e 2 gotas de urase. No tubo B foi colocado 3 ml de tampo fosfato 1 mol/L, ph 7 sem ureia e 2 gotas de urease. Em ambos os tubos foram adicionados uma gota de vermelho de fenol. Os quais foram agitados e colocados em banho-maria por 5 minutos (37c).Para 2 parte do procedimento, em outro tubo de ensaio foi colocado 2 mL de gua destilada e 2 gotas de urase. Aquecendo sob ebulio durante 2 minutos. Em outro tubo foi colocado 3 mL de tampo fosfato 1mol/L, pH 7, contendo 1% de ureia, adicionado 1 mL da soluo de urase fervida anteriormente e 1 gota da soluo de vermelho de fenol, e postos em banho-maria por 5 minutos.

5 RESULTADOS E DISCUSSO Na 1 etapa do procedimento, para identificao da atividade da enzima, observou-se que o tubo A (3 ml de ureia, soluo tamponada) ficou de uma colorao rosa escuro e o tubo B (3 ml sem ureia, soluo tamponada fosfatada), rosa mais clara. A urease ficou concentrada no fundo de ambos os tubos. A atividade da enzima pode ser demonstrada fazendo-a reagir com uma soluo de ureia a pH=7, tamponada, estando a enzima ativa ocorrera liberao de amnia em quantidades suficientes para sobrepujar a ao do tampo tornando o meio da reao alcalino. Como consequncia da subida do pH, a soluo, originalmente amarela, passa a cor rsea.Pode-se constatar que no tubo A houve mudana na cor da reao devido a presena da ureia no meio, onde a mesma o substrato da urease. Com isso o produto final dessa reao a amnia constatada pela mudana na colorao, h um aumento do pH e o indicador vermelho de fenol presente na soluo muda para uma tonalidade rsea. No entanto no tubo B a mudana na colorao foi mais sutil, visto que a enzima no pde ser ativada uma vez que o seu substrato estava ausente na soluo. A urease altamente especifica para a ureia.Na 2 etapa do procedimento, para caracterizao do efeito do calor, um outro tubo (A) com gua destilada e urease foram submetidas fervura por 2 minutos. Em outro tubo (B), pipetou-se ureia tamponada, junto a 1 m da urease fervida do tubo A, e soluo de vermelho fenol, para em seguida agitar. No tubo A, onde foi adicionada gua e urease,foi adicionada gua para que ao entrar em contato com uma temperatura elevada a urease no fosse vaporizada, no foi observado mudana de cor nem na textura da soluo, como a urease apenas reage com a ureia no houve mudana na colorao para um tom rseo. No segundo tubo (B), onde foi adicionado a urease fervida do tubo anterior contendo ureia, houve uma mudana de cor. De acordo com as propriedades das protenas, categoria na qual as enzimas esto inseridas, temperaturas elevadas quebram os centros ativos das protenas, fazendo com que as mesmas percam sua estrutura e consequentemente sua funo, ou seja, elas desnaturam. A tonalidade da reao mudou, mostrando que ainda havia enzimas no desnaturadas para reagir com a ureia da soluo. Aps cinco minutos apareceu um precipitado na soluo final. O aumento da temperatura rompe interaes por conta da agitao das molculas, os detergentes e a ureia so capazes de romper interaes hidrofbicas, o pH influencia na carga lquida da protena, aumentando ou diminuindo a camada de solvatao, um meio formado principalmente porgua,polissacardeoseprotenas. Protenas desnaturadas perdem sua solubilidade em consequncia da falta da camada de solvatao que a sua estrutura original lhe fornece. Na primeira parte do procedimento onde identificamos a atividade da enzima a soluo do tubo A reagiu, mostrando a especificidade da urease com a ureia, assemelhando-se com a soluo do tubo B da 2 parte do procedimento, mesmo sendo submetido a 100c (ebulio).

6 CONCLUSOPodemos conhecer no s sobre enzimas e seus substratos, mas tambm sobre seus agentes desnaturantes, que so comuns aos das protenas, visto que muitas enzimas tambm possuem estruturas de aminocidos e ligaes peptdicas. Em vista ao exposto pode-se concluir que a estrutura qumica integra das protenas como atividade cataltica determinada para atuao delas. No entanto, fatores externos que alteram a conformao proteica, e, portanto, a velocidade das reaes enzimticas so as ferramentas empregadas nos processos naturais.

1 INTRODUOEm vegetais, as enzimas proteolticas esto envolvidas nos processos de amadurecimento, de germinao, de diferenciao e morfognese, de morte celular, de resposta de defesa de plantas a processos de estresse oxidativo, entre outros. Algumas enzimas envolvidas no amadurecimento de frutos, como a ficina (figo), a papana (mamo) e a bromelina (abacaxi), podem ser extradas em grandes quantidades e representam por isso uma significativa importncia econmica.A gelatina, que servir como modelo proteico de substrato nesse experimento, um produto comercial obtido a partir da hidrlise parcial do colgeno. O colgeno uma protena presente em tecidos conjuntivos, como os tendes e as cartilagens, na matriz orgnica dos ossos e na crnea dos olhos. Quando hidratada, a gelatina forma uma estrutura definida como gel. Para a obteno de um gel transparente, homogneo e flexvel a partir da gelatina, preciso reduzir a temperatura da soluo em menos de 30C. As macromolculas, como as que constituem as gomas, a gelatina ou a celulose, podem se ligar a molculas de gua, formando uma rede contnua que se estenderia em toda a massa da soluo. Dessa forma, para se imobilizar uma grande quantidade de gua, so necessrias pouqussimas macromolculas graas aos seus numerosos stios hidroflicos os quais, nas protenas, so responsveis por interaes qumicas como as pontes de hidrognio com as molculas de gua. Nesse experimento, portanto, foi estudada a atividade de enzimas proteolticas presente em alguns frutos, utilizando a gela (Lima et al; 2008).A papana obtida do fruto verde do mamoeiro (Carica papaya) causa hidrlise geral de todos os componentes estruturais do msculo da carne bovina. Sua penetrao baixa (de 0,5 a 2,0 mm), necessitando-se, assim, a perfurao da carne durante sua preparao, para que esta enzima penetre mais facilmente na carne. A maior ao da papana ocorre durante a coco da carne ( temperatura de 60-80oC). (FLVIO et al., 1989).Bromelina o nome genrico dado s enzimas proteolticas encontradas no abacaxi, bem como em outras espcies da famlia Bromeliaceae. A presena da enzima bromelina depende da fase de crescimento da planta, sendo que ela no encontrada quando a planta muito jovem ou muito velha. Acredita-se que esta enzima, nestas fases, seja transformada em uma outra protena com funo metablica diferente, como enzima produtora de sabor e aroma (BALDINI et al., 1993). O uso da bromelina variado, sendo utilizado em alimentos, na indstria e na medicina. Como exemplos de utilizao podemos citar: amaciamento de carnes, clarificao da cerveja, fabricao de queijos, fabricao de pes e biscoitos, refinao de leos e gorduras, preparo de alimentos infantis e dietticos, curtio do couro, tratamento de l e seda, tratamento de distrbios digestivos, de feridas e inflamaes, e outros (FREIMAN & SABAA-SRUR, 1996; BALDINI et al., 1993).

2 OBJETIVOS2.1OBJETIVO GERALVerificar a presena de proteases, proporcionando uma discusso sobre a importncia das frutas no processo digestivo.2.2 OBJETIVOS ESPECFICOS Verificar se determinadas frutas apresentam enzimas com ao proteoltica. Verificar a solidificao das amostras, caracterizando a presena das enzimas proteolticas.

3 JUSTIFICATIVAA observao de enzimas proteolticas presentes em frutas importante, pois indica a eficcia de sua utilizao em algumas situaes do cotidiano e usado largamente na indstria alimentar e farmacutica. Uma vez que o suco de frutas, mamo ou produtos contendo enzimas purificadas de frutos, como no caso da papana que vastamente usada para amaciamento de carnes. Nesse caso a presena de papana faz com que ocorra hidrlise das protenas presentes na carne de forma que sua consistncia fique mais macia. A utilizao dessas enzimas proteolticas importante para auxiliar no processo biolgico para digesto de protenas.

4 METODOLOGIAForam utilizadas 3 frutas: abacaxi, manga e mamo, gua e gelo. Na 1 etapa foram cortados pedaos dessas frutas e preparado o suco de cada uma. Foram utilizados 12 gramas de gelatina em p sem sabor, para 500 ml de gua. Primeiramente dissolvemos as 12 gramas em 250 ml de gua fervendo, e aps dissoluo completa foram adicionados mais 250 ml de gua fria.Foram codificados 4 tubos com os numerais de 1 a 4. Em cada tubo foram postos 2 ml de extrato de frutas. No tubo 1 abacaxi, no tubo 2 mamo, no tubo 3 manga e no tubo 4 utilizado como controle, produzido apenas com gelatina e gua. Os tubos foram agitados e colocados no gelo.

5 RESULTADOS E DISCUSSOA ocorrncia ou no da protelise ser avaliada por meio da gelificao, observada indiretamente mediante a viscosidade do meio. Aps o processo de gelificao (os tubos ficaram no gelo), a anlise do tubo 4, controle, indica que houve gelificao, isto , a formao de gel, isso devido a no-hidrlise da protena gelatina, uma vez que no meio no existe a presena de enzima proteoltica. Para os tubos contendo suco de abacaxi (1) e suco de mamo (2), observa-se ali a ao das enzimas proteolticas presentes nesses frutos, que impediram a formao do gel. No tubo 1, a enzima proteoltica presente a bromelina e, no tubo 2, a papana, enzimas essas que provocaram a degradao das macromolculas da protena presentes na gelatina, causando assim a perda do processo de gelificao. No tubo 3 com o suco de manga houve uma leve solidificao indicando que, assim como ocorreu no tubo controle, no houve hidrlise das macromolculas responsveis pelo processo de gelificao. Esse resultado indica que essas enzimas podem estar ausentes no fruto (manga) ou existir em concentraes relativamente baixas quando comparadas as de outros frutos como o mamo e o abacaxi.

6 CONCLUSOA observao das enzimas proteolticas presentes em frutos importante, ao indicar a eficcia de sua utilizao em algumas situaes do cotidiano, uma vez que sucos de frutas, leite de mamo ou produtos contendo enzimas purificadas de frutos, como no caso da papana, vastamente usada para amaciar carnes, ou para aliviar os sintomas de uma m digesto pois as enzimas ajudam no processo digestivo, assim facilitando a degradao da protena daquela carne bem suculenta que foi ingerida e, portanto, na melhor absoro destas pelo organismo.

7 REFERNCIASBALDINI, V.L.S.; IADEROZA, M.; FERREIRA, E.A.H.; SALES, A.M.; DRAETTA, I.S.; GIACOMELLI, E.J. 1993.Ocorrncia da bromelina em espcies e cultivares de abacaxizeiro. Coletnea do ITAL, Campinas, 23(1):44-55.FLVIO, E.F.; MATOS, D.H.; SILVEIRA, I.L. 1989.Utilizao da papana in natura e industrializada, no amaciamento de carne bovina.Oikos, 6(1):28-30.FREIMAN, L.O.; SABAA-SRUR, A.U.O. 1996.O aproveitamento dos resduos da agroindstria do abacaxi (Ananas comosus (L) Merril) para a produo de bromelina. Cincia e Tecnologia de Alimentos, 16(3):246-249.LIMA, S.L.T. de L., JESUS, M.B. de; SOUSA, R.R.R. de, OKAMOTO, K.; LIMA, R. de; FRACETO, L.F. Estudo da Atividade Proteoltica de Enzimas Presentes em Frutos. Qumica Nova na Escola, Brasil, v. 28, p. 47-49, 2008

BIOQUMICA DOS ALIMENTOSPROF DNA MORILUANA FREITASMICHELY RODRIGUESRITA DE CSSIASELERINDA NERYSTEPHANYE ARRAESTHAMIRES THAIRISWILKYANNE ANTERO

CARACTERIZAO DA ENZIMA UREASE DE SOJAEATIVIDADE ENZIMTICA DE SUCOS DE FRUTAS E EXTRATOS VEGETAIS NA DEGRADAO DE GELATINA

Juazeiro do Norte- CE,2015