Baixe o app para aproveitar ainda mais
Prévia do material em texto
Universidade Comunitária da Região de Chapecó – UNOCHAPECÓ Área de Ciências da Saúde - ACS Curso de Farmácia Disciplina de Bioquímica de Alimentos Profª Ana Paula Zanatta Aula Prática Nº 5: Estudo da inativação térmica da peroxidase e catalase em alimentos Angélica Elis da Rosa Dandara Backes Thatiane Calligaris B. Hoss Chapecó, 19 de outubro de 2016 1. Introdução A batata é um tubérculo rico em carboidratos, sais minerais, vitamina C e possui pequenas quantidades de vitaminas do complexo B. É amplamente consumida nas Américas através de sua oferta em redes de fast food, e mundialmente aceita por seu sabor, capacidade de rendimento, versatilidade e facilidade no cultivo, pois cresce em diversos climas. Além disso, é uma das culturas que apresenta maior produção de energia e proteína. A batata é mais bem conservada fora da geladeira, em locais frescos, arejados e escuros, e é um alimento bastante nutritivo para o homem, tendo proteínas de boa qualidade e alto índice de valor biológico (MARTINEZ, 2015; LOPES, 2015). As enzimas existem apenas nos alimentos crus, e são importantes no funcionamento e na regulação das atividades bioquímicas do organismo, como a digestão e absorção de alimentos, equilíbrio hormonal, atividade cerebral, circulação sanguínea, respiração, estímulos nervosos, reposição celular, sistema imunológico, entre outros. As enzimas são catalisadoras de todas as reações químicas do organismo, e sem elas não há divisão celular, funcionamento do sistema imune, produção de energia e atividade cerebral (TORRES, 2004). “Uma das maiores descobertas a respeito da evolução da vida na Terra foi a habilidade dos organismos em utilizar o oxigênio molecular, possibilitando, pelos organismos aeróbicos, a extração de grande quantidade de energia dos alimentos. Entretanto essa vantagem teve o custo da produção de produtos tóxicos, conhecidos como espécies reativas de oxigênio; tais como peróxido de hidrogênio, radicais do ânion superóxido, oxigênio singlet, radicais hidroxilados e o óxido nítrico, o que poderia inviabilizar a vida desses organismos.” (KOBLITZ, 2010, p. 143). A enzima catalase tem ação rápida e atípica, é produzida por animais e vegetais, e tem como principal função degradar o peróxido de hidrogênio em água e oxigênio livre. É produzida no RER e armazenada na própria célula nos peroxissomos (SIQUEIRA, 2012). A atividade da peroxidase é importante sob os pontos de vista do valor nutritivo, da cor, sabor e odor dos vegetais, pode promover a oxidação dos compostos fenólicos levando ao escurecimento dos tecidos vegetais. Também pode atuar na destruição oxidativa da vitamina C e na descoloração das antocianinas e dos carotenoides em ausência de ácidos graxos insaturados. Além disso, pode causar a degradação peroxidativa (não enzimática) dos ácidos graxos insaturados e hidroperóxidos, produzindo radicais livres de forte aroma (RICHARDSON e HYSLOP, 2000). As peroxidases contêm um grupo prostético heme (ferriprotoporfirina IX) e no processo catalítico oxidam de forma transitória o íon férrico (Fe 3+ ) a estados de valência mais alta (Fe 5+ ou Fe 4+ ). O peróxido (R-OOH) pode ser de hidrogênio ou peróxido orgânico, como metil ou etil peróxido de hidrogênio. Na reação que envolve a peroxidase, o doador de elétrons pode ser o ascorbato, as aminas e outros compostos orgânicos, tais como os fenóis. O produto da oxidação apresenta em muitos casos, coloração intensa (RICHARDSON e HYSLOP, 2000). Estas duas enzimas são exemplos de grande importância e interesse na área de alimentos. Nos animais e vegetais, acredita-se que possuem como função proteger os tecidos contra os efeitos tóxicos do peróxido de hidrogênio formado no metabolismo celular. A diferença entre elas está na sua forma de agir, enquanto a catalase reduz o peróxido de hidrogênio em água e gás oxigênio; a peroxidase acelera a reação do peróxido de hidrogênio com um substrato específico, como o guaiacol, o que gera um composto marrom escuro (SOUZA, 2005). Para evitar o escurecimento em alimentos, deve-se mantê-los em temperatura ambiente, pois em baixas temperaturas estas provocam congelamento parcial da água livre no interior do alimento, com formação de cristais que danificam os tecidos. O cuidado deve ser executado desde o plantio no campo, colheita, armazenamento e até o processamento, com cuidados ao manusear os alimentos para evitar cortes ou danos mecânicos provocados por quedas (CLERICI et al., 2014). A técnica de branqueamento consiste no aquecimento de frutas e hortaliças, inteiras ou em pedaços, em água ou vapor vivo. Esse processo permite a redução da carga microbiana superficial, a inativação das enzimas das superfícies, a eliminação do oxigênio dos tecidos - diminuindo o volume do produto inteiro ou dos pedaços - e a eliminação de odores e sabores desagradáveis (SIQUEIRA, 2012). As enzimas catalase e peroxidase, por serem termorresistentes, são utilizadas para avaliar a eficiência do branqueamento dos alimentos antes de seu congelamento e armazenamento. O tratamento térmico provoca mudanças na textura e sabor do produto, portanto é mais usado para produtos que serão cozidos antes do consumo, como legumes congelados e pouco usado para frutas, que serão consumidas na forma crua (TORRES, 2004). 2. Objetivos As técnicas realizadas tiveram como objetivo a análise e o estudo do processo realizado e da inativação da catalase e da peroxidase em vegetais. Além de reconhecer características enzimáticas e sua natureza. O estudo foi realizado através da determinação qualitativa da atividade dessas enzimas. 3. Materiais e métodos A aula prática de estudo da inativação térmica de peroxidase e catalase em alimentos foi realizada no laboratório de Toxicologia da UNOCHAPECÓ, utilizando batata, exemplificados a seguir em duas determinações qualitativas. Para o estudo da inativação da peroxidase e catalase da batata, uma amostra foi descascada e cortada em 10 cubos de 1 cm de aresta e outros 10 cubos de 2,5 cm de aresta. As batatas com 1 cm de aresta tiveram tratamento térmico em banho maria de água destilada a 65°C, em um béquer de 200 ml. Foram retirados 2 cubos a cada 5 minutos e colocados em placa de Petri para resfriar. As batatas com 2,5 cm de aresta tiveram tratamento térmico em banho de água em ebulição (100°C) na chapa de aquecimento em um béquer de 200 ml. Foram retirados 2 cubos a cada 2 minutos e colocados em placa de Petri para resfriar. Para o teste № 1 de catalase: os cubos foram cortados em 3 partes, com 2 cortes paralelos, colocado a parte central em tubo de ensaio contendo 3 ml de H2O2 0,1 M e verificado se houve desprendimento de oxigênio (formação de bolhas). Para o teste № 2 de peroxidade: os cubos foram cortados ao meio e utilizado a parte interna para o teste, foram colocados sobre a placa de Petri e adicionado 3 gotas de solução 0,2% de guaiacol em etanol 50%. Adicionado mais 3 gotas H2O2 de 0,1 M e verificado a presença de coloração marrom (tetraguaiacol). 4. Resultados e discussões Ambos os tamanhos de cubos foram analisados pelos mesmos procedimentos para verificar a presença ou não de catalase e peroxidase, para visualizar a inativação que as enzimas podem sofrer quando expostas ao tratamento térmico. Foi usadauma amostra de cada par para observar a presença ou não das enzimas. Batata com 1 cm de aresta para tratamento térmico à 65° C Tempo Catalase Peroxidase 5 min +++ +++ 10 min ++ +++ 15 min + ++ 20 min + ++ 30 min - - Batata com 2,5 cm de aresta para tratamento térmico à 100° C Tempo Catalase Peroxidase 2 min - +++ 4 min - +++ 6 min - ++ 8 min - ++ 10 min - ++ Catalase: se após o branqueamento ocorrer o aparecimento de bolhas de ar, conclui-se que não houve completa inativação. O número de cruzes está relacionado com a formação de espuma decorrente da liberação de oxigênio. Peroxidase: se após o branqueamento houver presença de coloração marrom, conclui-se que não houve completa inativação. O número de cruzes está relacionado com a intensidade da coloração marrom. O binômio tempo e temperatura de tratamento térmico dos vegetais pode variar de acordo com a fonte de calor utilizada, tipo de vegetal, tipo de corte e espessura (ARAÚJO, 1999). Os pigmentos escuros formados pela ação das polifenoloxidases e peroxidases são geralmente acompanhados de mudanças indesejáveis na aparência e nas propriedades sensoriais do produto, resultando na diminuição da sua vida útil e do seu valor de mercado (ARAÚJO, 1999). O problema do escurecimento enzimático sob o aspecto nutricional deve-se à possibilidade das o-quinonas interagirem com grupos amina e tiol, reduzindo a disponibilidade da lisina, metionina, tiamina e outros nutrientes essenciais (ARAÚJO, 1999). 5. Conclusão As enzimas são substâncias catalisadoras que aceleram as reações químicas de um organismo, garantindo um metabolismo equilibrado e assim a manutenção da vida (ALEXANDRE, 2012). Percebe-se que o tratamento térmico é preciso para manter as qualidades de sabor e aroma, além de ter importância no processo de inativação de enzimas. As batatas utilizadas tiveram uma inativação enzimática realizada em curto tempo de exposição à água quente. Comprovou-se que o branqueamento é um procedimento rápido e eficaz para a inativação enzimática, sem causar grandes perdas sensoriais. 6. Referências ALEXANDRE. Enzimas; artigos acadêmicos. Nov. 2012. Disponível em: <http://alexandre9beviva.blogspot.com.br/2012/11/1.html>. Acesso em: 09/10/2016. CLERICI, Maria T. P. S.; SEBASTIÃO, Rodrigo H.; OLIVEIRA, Larissa C.; SANTOS, Maysa S.; MORAES, Ana L. L.; CLARETO, Silvia S. Escurecimento enzimático: Uma aula prática. Ensino de Bioquímica. v. 12, n. 2, p. 71-90, 24 out. 2014. KOBLITZ, Maria Gabriela Bello. Bioquímica de alimentos: teoria e aplicações práticas. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008. LOPES, P. Batata: a origem da batata. Brasil Escola. Disponível em: <http://www.brasilescola.com/saude/batata.htm>. Acesso em: 29/09/2016. MARTINEZ, M. Cenoura. Disponível em: <http://www.infoescola.com/plantas/cenoura/>. Acesso em: 03/10/2016. RICHARDSON, T.; HYSLOP, D. B. Enzimas. In: FENNEMA, O. R. Química de los alimentos. Zaragoza: Acríbia, 2000. SIQUEIRA, Luiza. Catalase: Ação enzimática. 2012. Disponível em: <http://objetoseducacionais2.mec.gov.br/bitstream/handle/mec/24196/Catalase%20- %20acao%20enzimatica.pdf?sequence=1>. Acesso em: 30/09/2016. TORRES, Antonio Monteiro. Alimentação viva – Enzimas. Jan. 2004. Disponivel em: <http://www.curaeascensao.com.br/alimentacao_saude/alimentacao_viva/alimentacao3. html>. Acesso em: 13/10/2016.
Compartilhar