oxidorredutases/oxirredutases - apresentação enzimas em alimentos

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OXIDORREDUTASES 
Angélica Elis da Rosa 
Dandara Backes 
Thatiane Calligaris B. Hoss 
Área de Ciências da Saúde - ACS 
Bioquímica de Alimentos 
Prof.ª Ana Paula Zanatta 
ENZIMAS 
O que é uma enzima? É um complexo proteico, de alto peso molecular e 
que atuam como catalisadores de reações biológicas. 
MODO DE AÇÃO 
o Modificadores de pigmentos: clorofilases, hidrolases e oxidorredutases 
o Oxidam as vitaminas: ascorbato-oxidase, lipoxigenase 
o Degradam a celulose: carboidrases (celulases) 
o Atuam sobre o tanino: escurecimento dos polifenois (polifenol-oxidase) 
o Alteram a cor de vegetais: peroxidases (inativadas durante o 
branqueamento) 
o Degradam as proteínas: proteolíticas – papaína 
o Oxidam as gorduras: lipases 
Ações benéficas: 
precursores de 
aroma; 
amaciamento de 
carnes; maturação 
de vegetais 
Ações negativas: envelhecimento dos 
vegetais; escurecimento de fenóis; 
rancificação de gorduras; alteração da 
consistência; 
ENZIMAS 
OXIDORREDUTASES 
 São importantes para o funcionamento celular e constituem 
um dos grupos mais interessantes e mais complexos da 
química fisiológica; 
 
 Através delas, o organismo adquire a energia necessária para 
realizar suas funções vitais a partir da oxidação dos produtos 
alimentícios; 
 
 São as desidrogenases, oxidases, oxigenases e peroxidases. 
 
 As principais oxidorredutases de importância em alimentos 
aqui abordadas são: polifenol-oxidases, peroxidases; 
lipoxigenases; catalases; glicose-oxidases; xantina-oxidases e 
ascorbato-oxidases. Porém, há diversas outras oxidorredutases 
que englobam funções no organismo. 
As oxidorredutases são enzimas que catalisam reações de transferência de 
elétrons, ou seja, reações de oxirredução 
 
 Se uma molécula se reduz, tem que haver outra que se oxide. 
 
Oxidação: Cedência de elétrons a outra espécie química; 
Redução: Recepção de elétrons provenientes da espécie que se oxida. 
 
Agente redutor: Espécie que se oxida, o que é acompanhado pela redução 
de outro reagente. 
Agente oxidante: Espécie que se reduz, o que é acompanhado pela oxidação 
de outro reagente. 
OXIDORREDUTASES 
Quando o estado de oxidação 
aumenta, a espécie oxidou-se; 
Quando o estado de oxidação 
diminui, a espécie reduziu-se. 
POLIFENOL-OXIDASES 
Oxidam compostos fenólicos com o auxílio do oxigênio. As polifenol-
oxidases são encontradas em grande parte dos seres vivos. As de maior 
interesse para a ciência de alimentos são as de plantas, principalmente de 
frutas e hortaliças. Também de fungos, como os cogumelos comestíveis e de 
crutstáceos, como camarão, caranguejo e lagosta. 
 
O escurecimento indesejável de vegetais e frutas, como maçã, batata e 
banana, quando são cortadas e expostas ao ar é causado pela reação de 
escurecimento enzimática, isso pela existência dos compostos polifenois em 
sua composição química. Isso pode ser explicado pela ação das enzimas 
polifenol-oxidases que agem sobre os fenóis presentes nas frutas e vegetais, 
principalmente os de cores claras, ocorrendo assim a oxidação das 
ortoquinonas. 
O fato desses alimentos ficaram 
escuros se dá porque os compostos 
se polimerizam com bastante 
facilidade, formando as melaninas. 
PEROXIDASES 
 As peroxidases tem sido consideradas uma das principais 
enzimas responsáveis pela deterioração da qualidade em muitos frutos 
congelados. As peroxidases são membros do grupo de enzimas que 
catalisam reações de oxidação-redução. 
 Estas enzimas podem participar num grande número de reações 
oxidativas e de biodegradação, tais como mudança de cor, degradação da 
clorofila, oxidação de fenóis, oxidação do ácido indol acético, e muitos 
destes fatores também podem ser associados com sabor, cor, textura e 
qualidade nutricional dos alimentos. 
 Uma vez que as peroxidases são mais termoestáveis em plantas, 
são consideradas um indicador da eficácia do branqueamento na medida 
em que os tratamentos térmicos necessários para inativar as peroxidases 
também inativam a maior parte das outras enzimas. 
LIPOXIGENASES 
 As lipoxigenases catalisam a adição de uma molécula de oxigênio 
à ácidos graxos insaturados formando peróxidos. Ou seja, realiza 
oxigenação ou peroxidação de vários compostos insaturados tais como 
ácidos graxos livres, triglicerídeos, pigmentos e algumas vitaminas; 
 É encontrada nas folhas, ramos, sementes, frutas, legumes, 
alimentos ricos em gorduras (soja, amendoim, milho, trigo) e em outros 
com baixa concentração de lipídeos, tais como ervilhas, batatas, maçãs, 
tomate, alfafa, rabanete e morangos. Porém são escassas nos produtos de 
origem animal. As lipoxigenases são enzimas encontradas em diversas 
plantas e também nos eritrócitos e leucócitos. 
 Apresenta aplicação em produtos de panificação, como no 
branqueamento de farinhas e melhora das propriedades reológicas da 
massa do pão (oferecendo resultados semelhantes aos obtidos pelos 
reforçadores de massa). 
LIPOXIGENASES 
Benefícios: responsável 
pela síntese de vários 
álcoois e aldeídos de 
aroma agradável 
característico de 
produtos frescos. 
Prejuízos: após a 
colheita e durante o 
armazenamento e 
processamento, oxida 
as gorduras e gera 
compostos de odor 
desagradável. 
Oxidação dos ácidos 
linoleico e linolênico a 
hidroperóxidos de lipídeos, e 
decomposição química em 
vários aldeídos e cetonas 
aromáticos. 
Produção enzimática direta 
de radicais de ácidos graxos 
que iniciam e propagam 
reações de cooxidação e 
auto-oxidação mediada por 
radicais livres. 
CATALASES 
 Enzima intracelular, também conhecida como hidroperoxidase; 
 Usada para remover H2O2 que a glicose-oxidase produz durante 
transformação da glicose em ácido glucônico; 
 
2 H2O2 ↔ 2 H2O + O2 
 
 Presente nos tecidos animais (fígado), vegetais e em microrganismos 
(Bacillus spp, Pseudomonas spp e Enterobacteriaceae); 
 É produzido industrialmente a partir de Aspergillus niger; 
 Usada também para remover peróxido residual da clara do ovo e do leite 
(“pasteurização à frio”); 
 Usada para estimar contaminações microbianas nos alimentos, assim 
como a mastite em vacas ou presença de colostro no leite; 
CATALASES 
GLICOSE-OXIDASES 
 Estas enzimas são obtidas a partir de Aspergillus niger e Penicillium 
notatum; 
 As glicose-oxidases catalisam a oxidação de glicose a partir do 
consumo de oxigênio, produzindo ácido glucônico e H2O2. 
 
glucose 
β-D-glucose + O2 ↔ δ-D-glucanolactona + H2O2 
Oxidase 
 
 O H2O2 pode servir com agente oxidante e/ou antimicrobiano; 
 Pode ser usada para eliminar glicose na preparação de ovo em pó e 
em produtos a base de carne e/ou batatas; 
 Também para remover oxigênio em bebidas, molhos e maioneses, 
afim de evitar deterioração; 
 E para conservar pescados; 
XANTINA-OXIDASES 
 Catalisam a oxidação da hipoxantina para xantina e da xantina 
para ácido úrico. Também catalisam a oxidação de uma grande variedade 
de purinas, aldeídos e pteridinas. 
 
 O leite bovino é uma fonte muito rica em xantina-oxidase, assim 
como está presente também no leite caprino e até no leite humano. 
 No leite, essa enzima e 
purinas podem gerar H2O2 para a 
lactoperoxidase, apresentando 
ação bactericida e bacteriostática. 
 Está associada a 
deteriorização oxidativa do leite 
e de produtos lácteos, via 
produção de superóxidos. 
ASCORBATO-OXIDASES 
Ascorbato-oxidases são enzimas que contêm cobre no sítio ativo e que 
catalisam a oxidação da vitmanina C. 
 
O ácido ascórbico é um importante indicador, pois sendo a vitamina maistermolábil, sua presença no alimento, indica que provavelmente os demais 
nutrientes também estão sendo preservados. As ascorbato-oxidases pode 
ser encontrada em vegetais como hortaliças, frutas e cereais diversos, 
podendo estar na forma solúvel ou ligada à parede celular. 
 
A determinação do conteúdo de ácido ascórbico em vegetais é muito 
importante, pois além de seu papel fundamental na nutrição humana, sua 
degradação pode favorecer o escurecimento não enzimático, e causar 
aparecimento de sabor estranho. 
DETECÇÃO 
Polifenol-oxidases: pode ser dectado por CLAE, espectofotometria ou 
reatores fechados; 
 
Peroxidases: por espectofotometria e o substrato mais usado é o guaiacol; 
 
Lipoxigenases: o substrato-padrão usado é o ácido linolênico, pode ser 
detectado por reator fechado, espectofotometria, titulação com iodo; 
 
Catalases: detecção por espectrofotometria e titulação de peróxido de 
hidrogênio; 
 
Glicose-oxidases: detecção por espectrofotometria, titulação e reator 
fechado. 
REFERÊNCIAS 
KOBLITZ, Maria Gabriela Bello. Bioquímica de alimentos: teoria 
e aplicações práticas. Rio de Janeiro: Guanabara Koogan, 2008.