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Nitrogênio e conteúdo protéico Profa. Dra. Raquel Pereira 1 Compostos orgânicos de alto peso molecular, formadas pelo encadeamento de aminoácidos. Representam cerca do 50 a 80% do peso seco da célula sendo, portanto, o composto orgânico mais abundante de matéria viva. 2 AMINOÁCIDOS • São as unidades fundamentais das proteínas. • Todas as proteínas são formadas a partir da ligação em sequência de apenas 20 aminoácidos. • Existem, além destes 20 aminoácidos principais, alguns aminoácidos especiais, que só aparecem em alguns tipos de proteínas. 3 4 • Pertencem à classe dos peptídeos, pois são formadas por aminoácidos ligados entre si por ligações peptídicas. • Uma ligação peptídica é a união do grupo amino (-NH2 ) de um aminoácido com o grupo carboxila (-COOH) de outro aminoácido, através da formação de uma amida. 5 Os vegetais têm a capacidade de fabricar os vinte aminoácidos necessários para a produção de suas proteínas. 6 AMINOÁCIDOS ESSENCIAIS NÃO-ESSENCIAIS Fenilalanina Glicina Valina Alanina Triptofano Serina Treonina Cisteína Lisina Tirosina Leucina Arginina Metionina Ácido Aspártico Isolucina Ácido Glutâmico Histidina Asparagina Glutamina Prolina Classificar um aminoácido em não essencial ou essencial depende da espécie estudada; assim um certo aminoácido pode ser essencial para um animal e não essencial para outro. 7 Fenilcetonúria Na ausência ou deficiência da ação da enzima fenilalanina hidroxilase (PAH), o organismo não consegue metabolizar a fenilalanina, ocasionando o acúmulo desse aminoácido no sangue e em outros líquidos corporais. Este excesso de fenilalanina no sangue é tóxico, lesando o sistema nervoso central e causando retardo mental progressivo e irreversível. 8 Fenilcetonúria 9 Fenilcetonúria 10 Aminoácidos essenciais e alimentos 11 • Quantidade de AA do polipeptídio • Tipos de AA • Seqüência dos AA O QUE DIFERE AS PROTEÍNAS: 12 13 14 Leite integral 3,5% Carne assada 25% Ovo integral 13% ORIGEM ANIMAL As proteínas de origem animal fornecem aminoácidos de alto valor biológico (todos os aminoácidos essenciais em quantidades e proporções ideais para atender às necessidades orgânicas). 15 Arroz integral 7,5%-9,0% Arroz polido 5,2%-7,6% Farinha de trigo 9,8%-13,5% Milho 7,0%-9,4% Soja 33%-42% Amendoim 25%-28% Batata 10%-13% Maçã 0,3% ORIGEM VEGETAL 16 METODOLOGIA ✔ Determinação de um elemento ou de um grupo pertence à proteína. ✔ Conversão para conteúdo de proteína. 17 Elementos Analisados CARBONO ou NITROGÊNIO Grupos Analisados AMINOÁCIDOS E LIGACÕES PEPTÍDICAS 18 ANÁLISES ELEMENTARES METODOLOGIA ANÁLISES POR GRUPOS Análise de Carbono Análise de Nitrogênio Método por Biureto Método por Fenol Método por UV Métodos Turbidimétricos Método dye-binding Métodos Físicos 19 ANÁLISES ELEMENTARES ANÁLISE DE CARBONO ✔ Digestão mais fácil do que para o nitrogênio; ✔ Menores erros no resultado: maior quantidade em relação ao nitrogênio; ✔ Fator de correção mais constante que para o nitrogênio; ✔ Dificuldade: separar os carbonos pertencentes à proteína dos carbonos de outros componentes. 20 ANÁLISE DE NITROGÊNIO ✔ É a determinação mais utilizada; ✔ Considera que as proteínas têm 16% de nitrogênio em média; ✔ Fator geral na transformação de nitrogênio para proteína é de 6,25. 16 g N 1 g N 100 g de proteína x g proteínas x = 100 16 = 6,25 g proteínas 21 Fatores de Conversão Específicos para cada Alimento Trigo: 5,70; Leite: 6,38; Gelatina: 5,55. 22 MÉTODO DE KJELDAHL Determinação através do “N”total 1883: Kjeldahl (Dinamarca) O método consiste em um meio de determinação indireta, pois não determina a quantidade de proteína, e sim o nitrogênio orgânico total. Por outro lado, apresenta algumas desvantagens: identifica o nitrogênio orgânico total, não apenas nitrogênio de proteínas, e utiliza muito tempo de análise e reagentes corrosivos 23 Determinação do N orgânico total N protéico e não protéico orgânico ✔ Maioria dos alimentos: N não protéico representa muito pouco no total. ✔ Nitrogênio medido / proteína estimada ✔ Depende do tipo de amostra. 24 Aula ativa: metodologia para determinação de proteínas 25 PROCEDIMENTO 1. Aquecimento da amostra com ácido sulfúrico ✔ Digestão: carbono e hidrogênio oxidados. ✔ Nitrogênio da proteína: reduzido e transformado em sulfato de amônia. 2. Adição de NaOH concentrado. 26 4. Titulação: dosagem do borato de amônia formado com uma solução ácida de HCl padronizada. 3. Destilação: aquecimento para a liberação de amônia dentro de um volume conhecido de uma solução de ácido bórico (borato de amônia). 27 REAÇÕES ENVOLVIDAS NA ANÁLISE ÁC. SULF. SULFATO DE AMÔNIA HIDROX. DE SÓDIO AMÔNIA ÁC. BÓRICO BORATO DE AMÔNIA ÁC. CLORIDRICO CLORETO DE AMÔNIA ÁC. BÓRICO Digestão Destilação Titulação 28 CÁLCULOS Titulometria de neutralização Molaridade 3 mols de N = 3 mols de HCl mN / 14n = V HCl . MHCl mN = VHCl . MHCl .14 n . Vn (L) . Mn = n . V HCl (L) . MHCl 29 % Proteína = mN’ .fator . 100 Depois de encontrar a quantidade de nitrogênio na amostra, calcula-se a porcentagem de proteína utilizando o fator de correção: 30 Métodos alternativos para análise de proteínas
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