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Universidade Estácio de Sá Proteínas - características químicas e reações, rigor mortis Prfº Msc. Taillan Martins de Oliveira PROTEÍNAS - DEFINIÇÃO • São polímeros de alto peso molecular, cujas unidades básicas são os aminoácidos, ligados entre si por ligações peptídicas (Bobbio, 1992); • São polímeros complexos, compostos por 21 aminoácidos diferentes (Fennema, 2010). PROTEÍNAS - CARACTERÍSTICAS • Contêm 50-55% de carbono, 6-7% de hidrogênio, 20- 23% de oxigênio, 12-19% de nitrogênio e 0,2-0,3% de enxofre; • São consideradas como “nutriente nobre”, pois seu metabolismo não é direcionado à produção de energia e sim à sustentação e crescimento celular, ativação de diversas reações metabólicas, transporte de outros nutrientes, etc. AMINOÁCIDOS - DEFINIÇÃO • São compostos que apresentam função ácida (Carboxílico, COOH) e função amina (amina, NH2), geralmente no carbono . ● As propriedades e a funcionalidade da proteína dependem de sua composição de aminoácidos e da disposição das ligações que estabilizam sua estrutura. AMINOÁCIDOS - DEFINIÇÃO AMINOÁCIDOS - CONFIGURAÇÃO Polaridade do R (tendência para interagir com a água em pH ~ 7,0): • Hidrofóbicos: alanina, valina, isoleucina, leucina, metionina, fenilalanina, prolina, triptofano; • Hidrofílicos: arginina, asparagina, ácido aspártico, cisteína, ácido glutâmico, glutamina, glicina, histidina, lisina, serina, treonina. AMINOÁCIDOS - CLASSIFICAÇÃO Os 21 aminoácidos Fennema, 2010. Cientistas descobriram em 1986 o aminoácido Selenocisteína. Esse AA faz parte de certas proteínas, especialmente enzimas que usam o selênio como grupo prostético em reações de redução. A selenocisteína está presente em várias enzimas, como a glutationa peroxidase, hidrogenases, entre outras. 10 CONDICIONALMENTE ESSENCIAIS NÃO ESSENCIAIS ESSENCIAIS AMINOÁCIDOS - CLASSIFICAÇÃO • Não são sintetizados pelo organismo→ ingestão ❑ Histidina; ❑ Treonina; ❑ Metionina; ❑ Fenilalanina; ❑ Isoleucina; ❑ Leucina; ❑ Lisina; ❑ Triptofano; ❑ Valina. Fontes ineficientes de proteínas: Cereais (arroz) → lisina; Leguminosas (feijão) → metionina. AMINOÁCIDOS - Essenciais LIGAÇÃO PEPTÍDICA • Ligação Peptídica: resulta da reação do grupo amino do carbono ɑ de um AA com grupo carboxila de um outro AA, com eliminação de uma molécula de água. PROTEÍNAS - CARACTERÍSTICAS De acordo com a Organização Mundial de Saúde (WHO, 2007). Recomendação de proteínas: • Manutenção dos indivíduos normais - 0,8 g de proteínas por kg de peso corpóreo; • Praticante de atividade física - 1,5 g/kg/dia; • Considerando o gasto energético e valor energético total (VET) para cada indivíduo, recomenda-se a ingestão de 15 % a 25 % do VET em proteínas. FUNÇÕES • Catalisadores enzimáticos, estrutural, contrátil (miosina, actina); • Hormônios (insulina e hormônio do crescimento); • Transporte (albumina sérica, transferrina e Hb); • Anticorpos (imunoglobulinas); • Armazenamento (albumina do ovo e ptns dos grãos). ESTRUTURA • De acordo com a estrutura, a ptn pode ser classificada como primária, secundária, terciária e quaternária. PROPRIEDADES • Carga da proteína o Como os AAs contêm um grupo carboxílico (ácido) e um grupo amino (básico), eles podem em um determinado meio atuar como ácido ou base, ou seja, são substâncias anfóteras (anfolitos); o De acordo com as condições do pH do meio, pode-se favorecer o grupamento carboxílico ou o aminado. PROPRIEDADES • Carga da proteína o Ponto Isoelétrico (P.I.) de um AA: pH no qual o íon dipolar ou zwitteríon é eletricamente neutro, ou seja, as cargas + (grupamento amina) e – (grupamento carboxílico) se igualam. PROPRIEDADES • Carga da proteína o Os valores são específicos para cada molécula de AA e, consequentemente, para cada molécula de ptn; o Com estas medidas, pode-se selecionar condições para obter a separação de qualquer mistura destas substâncias, por meio da formação de aglomerados que tendem a se precipitar. PROPRIEDADES • Carga da proteína NEUTRAPOSITIVAMENTE CARREGADA NEGATIVAMENTE CARREGADA Ponto Isoelétrico (P.I.) PROPRIEDADES • Solubilidade o Influenciada pelo pH do meio; o Ao modificar o pH do meio onde existe ptn, modifica-se a ionização desta ptn até o ponto em que as cargas se neutralizam = P.I. da ptn; o É o pH onde a ptn apresenta carga neutra (solubilidade da ptn diminui e a ptn torna-se insolúvel, precipitando-se); o Ex.: leite + limão (pH diminui até 4-5 → P.I. caseína caseína precipita). PROPRIEDADES • Solubilidade o Albuminas: ptns que são solúveis em água em pH 6,6. Ex.: albumina sérica, ovoalbumina e α-lactoalbumina; o Globulinas: solúveis em soluções salinas diluídas em um pH de 7,0. Ex.: β-lactoglobulina; o Glutelinas: solúveis apenas em soluções ácidas de pH 2,0 e soluções alcalinas de pH 12. Ex.: gluteninas do trigo; o Prolaminas: solúveis em etanol a 70%. Ex.: zeína e gliadinas. PROPRIEDADES • Hidratação o A interação entre ptn e água dependerá da cadeia de AA que a molécula de ptn é formada, pois as moléculas proteicas apresentam características hidrofílicas e hidrofóbicas; o A capacidade das ptns de aprisionar água estará associada à suculência e à maciez de produtos cárneos e às propriedades texturais desejáveis de pães. PROPRIEDADES • Desnaturação proteica o Segue o caminho inverso da formação de uma ptn e consiste na alteração da conformação das ptns, principalmente secundária, terciária e quaternária; o Sgarbieri (1996): é simplesmente uma alteração sensível na estrutura original da ptn, sem que haja alteração na sequência dos AAs, isto é, sem que haja rompimento ou alterações de ligações químicas primárias, que ligam os AAs entre si. PROPRIEDADES PROPRIEDADES • Desnaturação proteica o Intencional (destruição de ptns tóxicas); o Involuntária; o Desejada - a digestibilidade (com calor moderado), favorece a solubilidade, propriedades emulsificantes e espumantes; o Indesejada - com calor excessivo e prolongado → diminuição da qualidade biológica. PROPRIEDADES • Desnaturação proteica o Se a desnaturação for branda, será reversível, com a diminuição dos agentes desnaturantes → proteína pode se rearrumar; o Agentes físicos de desnaturação: temperatura, irradiação ultravioleta, ultrassom, etc. o Agentes químicos de desnaturação: solventes orgânicos, extremos de pH, cloreto de guanidina, etc. PROPRIEDADES • Formação de Espuma o As proteínas formam espumas a partir do processo de desnaturação física em que, por meio da agitação, amassamento ou batedura, o ar (fase dispersa) será agregado às moléculas desnaturadas das proteínas (dispersante), havendo aumento de volume, caracterizando a espuma. QUALIDADE PROTEICA • A “qualidade” de uma ptn está relacionada com a concentração e a seu conteúdo de Aminoácidos Essenciais (AAE) e digestibilidade; • As ptns de alta qualidade são as que contêm todos os AA essenciais, apresentando boa digestibilidade. Ex: ptns da clara do ovo ou do leite; • Ptns animais são de melhor qualidade que as vegetais. QUALIDADE PROTEICA • Ptns dos principais cereais e leguminosas costumam ser deficientes em pelo menos um dos AAE; • Ptns de cereais, como arroz, trigo, cevada e milho são muito pobres em lisina e ricas em metionina; • Ptns de leguminosas e sementes oleaginosas são deficientes em metionina e ricas ou adequadas em lisina; • Algumas ptns de sementes de oleaginosas, como a do amendoim, são deficientes em metionina e lisina. QUALIDADE PROTEICA • AA Limitantes: Aminoácidos Essenciais (AAE) cujas concentração em uma ptn estão abaixo das concentração de uma ptn de referência. São assim chamados, pois limitam a síntese proteica; • A qualidade nutricional de uma ptn deficiente em um AAE pode ser melhorada misturando-a com outra ptn que seja rica nesse AAE; • Ex.: ptn de cereal com ptn de leguminosa. FONTES DE PROTEÍNAS ALIMENTARES ➢Leite; ➢Carnes (incluindo peixe e aves); ➢Ovos; ➢Cereais; ➢Leguminosas;➢Oleaginosas. TEOR PROTEICO • Cereais CEREAIS % PROTEÍNA Aveia em flocos 13,9 Farinha de trigo 9,8 Arroz integral cru 7,3 Milho verde cru 6,6 TACO, 2006 TEOR PROTEICO • Leguminosas LEGUMINOSAS % PROTEÍNA Farinha de soja 36 Amendoim 27,2 Lentilha crua 23,2 Feijão preto cru 21,3 Grão-de-bico cru 21,2 TACO, 2006 • Alimentos de origem animal Alimentos de Origem Animal % PROTEÍNA Carnes 6,3 - 36,4 Sardinha assada 32,2 Leite de vaca em pó integral 25,4 Bacalhau salgado refogado 24 Camarão cozido 19 Queijo tipo minas 17,4 Ovo de galinha inteiro cozido 13,3 Requeijão 9,6 TACO, 2006 TEOR PROTEICO • Outros alimentos de origem vegetal Outros Alimentos de Origem Vegetal % PROTEÍNA Castanha-do-Brasil crua 14,5 Brócolis cru 3,6 Agrião cru 2,7 Acelga crua 1,4 Banana prata crua 1,3 Abacate cru 1,2 Caju 1,0 TACO, 2006 As enzimas são proteínas com ação catalítica, ou seja, elas participam de reações químicas, acelerando a velocidade dessas reações. Quase todas as reações que acontecem no nosso metabolismo são mediadas por enzimas, poupando o gasto de energia e acelerando todos os processos metabólicos. Nesses processos, as enzimas não sofrem alterações, permanecendo intactas ao final da reação. ENZIMAS Sem enzima Com enzima ENZIMAS ENZIMAS Na técnica dietética, modificando a característica sensorial. Ex: Amaciando a carne. Algumas frutas apresentam enzimas que têm ação proteolítica. Que podem ser utilizadas como amaciadoras de preparações elaboradas a partir de carnes. Ficina (do figo); Papaína (do mamão); Bromelina (do abacaxi). ENZIMAS – NOS ALIMENTOS Enzimas presentes em frutas e hortaliças que participam dos processos de amadurecimento desses alimentos. As Enzimas polifenoloxidases oxidam os compostos fenólicos presentes em frutas e hortaliças, formando compostos de coloração amarronzada, as melanoidinas. O que pode causar a rejeição do produto, do ponto de vista sensorial. ENZIMAS – NOS ALIMENTOS O que pode causar a rejeição do produto, do ponto de vista sensorial. ENZIMAS – NOS ALIMENTOS Na indústria de alimentos, as enzimas podem atuar como coadjuvantes de tecnologia. • Enzima lactase, utilizada na obtenção de produtos com teor reduzido de lactose. • Enzima invertase, usada na fabricação de açúcar invertido a partir da hidrólise da sacarose. ENZIMAS – NOS ALIMENTOS Carne bovina - Maturação Rigor mortis Produção de energia anaeróbica Queda do PH Modificação nas características da carne CONCLUSÃO Slide 1: Universidade Estácio de Sá Slide 2: PROTEÍNAS - DEFINIÇÃO Slide 3: PROTEÍNAS - CARACTERÍSTICAS Slide 4: AMINOÁCIDOS - DEFINIÇÃO Slide 5: AMINOÁCIDOS - DEFINIÇÃO Slide 6: AMINOÁCIDOS - CONFIGURAÇÃO Slide 7: AMINOÁCIDOS - CLASSIFICAÇÃO Slide 8 Slide 9 Slide 10 Slide 11: AMINOÁCIDOS - Essenciais Slide 12: LIGAÇÃO PEPTÍDICA Slide 13: PROTEÍNAS - CARACTERÍSTICAS Slide 14: FUNÇÕES Slide 15: ESTRUTURA Slide 16: PROPRIEDADES Slide 17: PROPRIEDADES Slide 18: PROPRIEDADES Slide 19: PROPRIEDADES Slide 20: PROPRIEDADES Slide 21: PROPRIEDADES Slide 22: PROPRIEDADES Slide 23: PROPRIEDADES Slide 24: PROPRIEDADES Slide 25: PROPRIEDADES Slide 26: PROPRIEDADES Slide 27: PROPRIEDADES Slide 28: QUALIDADE PROTEICA Slide 29: QUALIDADE PROTEICA Slide 30: QUALIDADE PROTEICA Slide 31: FONTES DE PROTEÍNAS ALIMENTARES Slide 32: TEOR PROTEICO Slide 33: TEOR PROTEICO Slide 34 Slide 35: TEOR PROTEICO Slide 36: ENZIMAS Slide 37: ENZIMAS Slide 38: ENZIMAS Slide 39: ENZIMAS – NOS ALIMENTOS Slide 40: ENZIMAS – NOS ALIMENTOS Slide 41: ENZIMAS – NOS ALIMENTOS Slide 42: ENZIMAS – NOS ALIMENTOS Slide 43: Carne bovina - Maturação Slide 44 Slide 45: CONCLUSÃO
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