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UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO NORTE CENTRO DE CIÊNCIAS DA SAÚDE DEPARTAMENTO DE FARMÁCIA Prof. Francisco C. de Sousa Júnior Natal-RN Alimentos predominantemente proteicos: métodos de análise Alimentos predominantemente proteicos Proteínas: Maiores constituintes das células vivas Associadas à funções biológicas vitais Função nutricional, organoléptica, textura São obtidas de origem animal ou vegetal (fontes convencionais) Teor de aminoácidos essenciais ONU recomenda 30 g de proteína animal por dia Aminoácidos (aa) Unidades estruturais básicas das proteínas Grupamento amino Grupamento carboxila Cadeia lateral Átomo de hidrogênio Aminoácidos (aa) Ligações peptídicas Análise de proteínas IMPORTÂNCIA: Conhecer o valor nutritivo Determinação da composição centesimal Estimar rendimento industrial Avaliar a qualidade (p. ex. farinha de trigo) Avaliar a influência nas propriedades sensoriais Metodologias de análises 1. Metodologias de análise Determinação de nitrogênio orgânico (Kjeldahl) (1ª UNIDADE) Presença de ligações peptídicas (Biureto) Absorção no UV a 280 nm (devido a Trp ,Tir e Fen) Método de Lowry (Reagente Folin - Ciocalteau) Capacidade de ligação de corantes (Bradford) MÉTODOS ESPECTROFOTOMÉTRICOS: 2. Método de biureto Princípio - Sais de Cu+2 em soluções alcalinas produzem cor violeta ou roxa quando interagem com ligações peptídicas Medida feita em um colorímetro ou espectrofotômetro Faz-se a reação e após uns 15-20 minutos lê-se a absorbância a 540 nm 2. Método de biureto Vantagens: Simples, rápido e barato Envolve uma reação com a ligação peptídica, determinando proteínas, ao contrário de Kjeldahl, que determina N total Desvantagens: Necessidade de uma curva analítica com padrão de proteína Baixa sensibilidade Possui muitos interferentes Lipídeos, Lactose e amido 2. Método de biureto Interferentes ZAIA, et al. Química Nova, v. 21, n. 6, 1998 3. Absorção no Ultravioleta Princípio – A maioria das proteínas possui absorção UV em 280 nm devido à presença de aminoácidos aromáticos (tirosina, triptofano, e fenilalanina) Inicialmente desenvolvido para leite e produtos lácteos, mas atualmente é utilizado para produtos cárneos e agrícolas Leitura direta a 280 nm 3. Absorção no Ultravioleta Vantagens: Simples, rápido e barato Não-destrutivo Desvantagens: Baixa precisão resultados dependem da concentração de três aminoácidos na proteína Amostras complexas diversas substâncias absorvem no ultravioleta - interferentes 3. Absorção no Ultravioleta Sistema de purificação de proteínas – AKTA Start 4. Método de Lowry (Folin-Ciocalteau) Princípio – Utiliza duas reações: 1) Reação do Cu2+ em condições alcalinas (Biureto), 2) Oxidação de aminoácidos aromáticos pelo reagente de Folin (molibdato, tungstato e ácido fosfórico) Desenvolvendo uma coloração azul. Reação 2Reação 1 Leitura em 750 nm 4. Método de Lowry (Folin-Ciocalteau) Vantagens: Alta sensibilidade -10 a 20x mais sensível que a determinação por UV e 100x mais sensível que o método de biureto Desvantagens: Muitos interferentes Intensidade da cor pode variar com a composição da proteína Destrói a amostra Lento Requer operações múltiplas e necessita de incubação entre a adição dos reagentes Necessita de curva padrão com proteína conhecida 4. Método de Lowry (Folin-Ciocalteau) Interferentes ZAIA, et al. Química Nova, v. 21, n. 6, 1998 5. Método de Bradford Princípio - Interação entre o corante Azul de Coomassie Brilhante G-250 e proteínas que contém aminoácidos de cadeias laterais básicas ou aromáticas A interação entre a proteína de alto PM e o corante provoca o deslocamento do equilíbrio do corante para a forma aniônica, que absorve fortemente em 595 nm 5. Método de Bradford Vantagens: Mais rápido, sensível e menor número de interferentes que o método de Lowry Desvantagens: Variação da absortividade específica para diferentes proteínas Limitações na reprodutibilidade devido ao grau de pureza do corante A.C. G-250 que varia conforme a procedência (padronização das condições de reação para cada lote) 5. Método de Bradford Interferentes ZAIA, et al. Química Nova, v. 21, n. 6, 1998 Curva de calibração Curva de calibração y = ax + b Questão 2 (Apostila) Em uma fermentação para produção de enzimas, foi utilizado o método Lowry para a determinação das proteínas no caldo. Para a elaboração da curva de calibração foi utilizando como padrão a albumina de soro bovino diluído em diferentes concentrações, lida em espectrofotometro em comprimento de onda de 750nm, calibrando-se com o branco. Após a avaliação da curva de calibração, foi obtida a seguinte equação da reta. O caldo a ser analisado foi diluído 15 vezes e após a diluição apresentou uma absorbância média de 0,122, qual é a concentração de proteínas nesse caldo em g/L. y = abs x = [ ] de ptna (mg/mL) y = 3,5242x +0,0189 0,122 = 3,5242x +0,0189 0,122 - 0,0189 = 3,5242x 0,1031 = 3,5242x 0,1031/3,5242 = x x = 0,02925 (x15) x = 0,438 mg/mL Prática Leite Proteínas totais Método de Biureto Método de Bradford Análise de proteínas pelo método de Biureto 1. DILUIÇÃO DA AMOSTRA (Leite): Realizar a diluição da amostra 1:25 (diluição 25x) 0,4 mL do Leite + qsp H2O para 10 mL 2. REAÇÃO DE BIURETO 1mL da amotra dil. + 4 mL Reagente de Biureto Agitar o conteúdo dos tubos e incubar por 15 min em banho- maria a 37ºC. Fazer a leitura em espectrofotômetro a 540 nm. Tubos Água Amostra Reagente Branco 1mL - 4mL Amostra - 1mL 4mL Análise de proteínas pelo método de Biureto Obter a absorbância da amostra e realizar o cálculo para quantificar a concentração de proteína na amostra, utilizando a equação: Obs. Multiplicar pelo fator de diluição da amostra (25) Y = 0,043x + 0,0108 y = abs x = [Ptn] g/L Análise de proteínas pelo método de Bradford 1. DILUIÇÃO DA AMOSTRA (Leite): Realizar a diluição da amostra 1:40 (diluição 40x) 0,25 mL do Leite + qsp H2O para 10 mL 2. REAÇÃO DE BRADFORD 100 µL da amostra dil. + 3 mL Reag. de Bradford Agitar o conteúdo dos tubos e incubar por 15 min a temp. ambiente. Fazer a leitura em espectrofotômetro a 595 nm. Tubos Água Amostra Reagente Branco 100 µL - 3 mL Amostra - 100 µL 3 mL Análise de proteínas pelo método de Bradford Obter a absorbância da amostra e realizar o cálculo para quantificar a concentração de proteína na amostra, utilizando a equação: Obs. Multiplicar pelo fator de diluição da amostra (40) y = 0,3225x + 0,0789 R² = 0,988 0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0 0.5 1 1.5 2 A b so rb ân ci a [ ] de albumina g/L CURVA PADRÃO DE ALBUMINA Curva Bradford Linear (Curva Bradford) 32 g/L de proteína Bibliografia CECCHI, H.M. Fundamentos teóricos e práticos em análise de alimentos. 2ª edição rev. Campinas: Editora da UNICAMP, 2003. MELO FILHO, A.B.; VASCONCELOS, M.A.S. Química de alimentos – Recife:UFRPE, 2011. NELSON, D. L.; COX, M. M. Princípios de Bioquímica de Lehninger. 6ª edição, Porto Alegre: Artmed, 2014. ZAIA, D.A.M.; ZAIA, C.T.B.V.; LICHTIG, Z. Determinação de proteínas totais via espectrofometria: vantagens e desvantagens dos métodos existentes. Química Nova, v. 21, n. 6, São Paulo, 1998. ZENEBON, O.; PASCUET, N.S.;TIGLEA, P. Métodos físico- químicos para análise de alimentos. Instituto Adolfo Lutz (São Paulo).