Carboidrases 3 2016

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Bioquímica de Alimentos
DEQ0603
Pectinases, celulases e hemicelulases
Capítulo 2 - Koblitz
Carboidrases
Amilases
a-amilase
b-amilase
Glicoamilase
Enzimas desramificantes
Invertases
1.Pectinases
2.Celulases 
3.Hemicelulases
Polissacarídeos constituintes da lamela média e parede primária de células vegetais
Pectina é um termo geral para substâncias pécticas capazes de formar gel em meio ácido 
em presença de açúcar
O que são substâncias pécticas?
William NataleI; Renato de Mello PradoI; Fabíola Vitti Môro. Alterações anatômicas 
induzidas pelo cálcio na parede celular de frutos de goiabeira. Pesquisa Agropecuária
Brasileira, 40(12), 2005.
V. Prasanna, T. N. Prabha & R. N. Tharana. Fruit Ripening Phenomena–An Overview. Critical reviews in Food Science and Nutrition. Oct,2010.
Substâncias pécticas
São polissacarídios formados pela polimerização do ácido galacturônico 
e de seus derivados metoxilados.
Éster: composto resultante da combinação entre um ácido e um álcool
Classificação das substâncias pécticas (American Chemical Society)
1. Protopectina
Presente em frutos verdes
Bastante insolúvel
Cadeias de ácidos galacturônicos metoxilados ligados entre si por cátions divalentes (Ca+2, Mg+2); 
Quando hidrolizados geram ácidos pectínicos ou pectina.
Classificação das substâncias pécticas (American Chemical Society)
2.Ácido péctico (ou pectato)
Substâncias formadas essencialmente por cadeias de ácidos galacturônicos onde os grupos carboxila estão praticamente livres de metoxilas.
Classificação das substâncias pécticas (American Chemical Society)
3.Ácido pectínico 
Substâncias pécticas formadas por cadeias de ácidos galacturônicos com poucos grupos metil éster;
Freqüentemente citado como pectinas de baixo teor de metoxilação.
Classificação das substâncias pécticas (American Chemical Society)
4. Pectina
Substâncias pécticas solúveis formadas por cadeias de ácidos galacturônicos com considerável quantidade de grupos metil éster;
Encontram-se associados a resíduos de outros açúcares
Capazes de formar géis na presença de açúcar e ácidos.
1. Pectinases
Enzimas capazes de quebrar ligações entre unidades de ácido galacturônico ou seus derivados metoxilados
Enzimas desmetoxilantes: pectinaesterases ou pectina-metil-esterase
Enzimas despolimerizantes: poligalacturonases
Pectinaliases, pectatoliases
Pectinases
Enzimas desmetoxilantes 
pectinaesterases (ou pectina-metil-esterases)
Atacam a ligação éster, retirando a metoxila dos ácidos galacturônicos.
Produtos?
Atacam a ligação
 éster, retirando
os grupos metoxila
Produzidas por 
vegetais e MO
Produto com longos trechos desmetoxilados, mais susceptível 
a precipitação em presença de íons cálcio (mecanismo de cadeia
simples)
Produzem pectinas com Baixo teor de metoxilação (BTM) e metanol, mais resistentes a precipitação por cálcio (mecanismo multicadeia)
Pectinaesterases
Enzimas despolimerizantes
Atacam as ligações a-1,4 entre as unidades constituintes das substâncias pécticas, metoxiladas ou não, podendo ser endo ou exo.
Poligalacturonases
Pectatoliase
Pectinaliase
Ácido péctico
Pectinas BTM
Pectinas
Enzima despolimerizante:
Poligalacturonase
Ataca preferencialmente ligações entre subst. pécticas de baixa metoxilação. 
Forma produtos da hidrólise
Endo: oligossacarídios
Exo: mono e dissacarídios
Enzima despolimerizante:
Pectinaliases
Ataca preferencialmente ligações entre as unidades com alta metoxilação 
Por ser uma liase, produz produtos 
com dupla entre C4 e C5
Forma oligossacarídeos
Pectatoliases: idem para substâncias de baixa metoxilação
Pectina liase
Por ser uma liase, produz produtos com dupla entre C4 e C5.
Ataca a ligação polimérica de pectinas Metoxiladas – Pectina liase 
Pouco metoxiladas – Pectato liase
Pectinaesterase
Hidrolases que retiram as metoxilas
Polimetilgalacturonase 
Pectato
 liase
Poligalacturonase
Hidrolisam as ligações a-1,4
Celulose e hemicelulose
Hemiceluloses: moléculas poliméricas de xilose, arabinose, galactose, ramnose e manose. 
Celuloses: Formada por cadeias lineares de glicose ligadas por lig. b-1,4, estabilizadas por pontes de hidrogênio
Regiões cristalinas
2. Celulases
Capazes de romper as ligações b-1,4
Endoglicanases (celulase)
Rompem a celulose, desordenadamente
Geram b oligossacarídeos
Exoglicanases (celobio-hidrolase)
Rompem a celulose a partir da extremidade
Geram glicose e celobiose
b-glicosidase (celobiase)
Rompem a celobiose (dissacarídeo de 
glicose b-1,4), liberando glicose.
Só são produzidas por microrganismos: Aspergillus niger, Penicillium e Trichoderma
Hemicelulose
Moléculas poliméricas de xilose, arabinose, galactose, ramnose e manose. 
3. Hemicelulases
Xilanases
Atacam as ligações b-1,4 entre unidades de xilose
Arabanases
Entre unidades de arabinose
Aplicações na indústria de sucos (seminários)
Alguns sucos cítricos possuem pectinaesterases endógenas e apresentam tendência a perda da turbidez e separação de fases. O que fazer?
Após a extração, a maior parte dos sucos apresenta turbidez e viscosidade, mas em alguns tipos de suco a turbidez é indesejada. O que fazer para diminuir a viscosidade para facilitar a filtração e diminuir a turbidez utilizando PECTINASES (exógenas)?