AULA oxidorredutases

Prévia do material em texto

UNIVERSIDADE FEDERAL DA PARAÍBA 
CENTRO DE TECNOLOGIA 
DEPARTAMENTO DE ENGENHARIA DE ALIMENTOS 
DISCIPLINA: BIOQUÍMICA DOS ALIMENTOS 
OXIDORREDUTASES 
 
Camila Veríssimo de Sales 
JOÃO PESSOA-PB 
2017 
OXIDORREDUTASES 
Enzimas que realizam reações de oxidorredução. 
REAÇÕES DE OXIDORREDUÇÃO? 
PROCESSOS 
OXIDAR 
REDUZIR 
Nox 
Agente redutor 
Nox 
Agente oxidante 
OXIDORREDUTASES 
Características gerais: 
 
 Possuem a capacidade de provocar alterações indesejadas de cor, 
aroma, sabor e valor nutricional, especialmente em produtos de 
origem vegetal; 
 
 Algumas enzimas podem catalisar reação de oxirredução de forma 
reversível ou irreversível, outras dependendo do meio reacional 
podem realizar diversos tipos de reação; 
 
 Quando a reação envolve a formação de radicais livres ou peróxidos, 
pode ocorrer desnaturação. 
PRINCIPAIS OXIDORREDUTASES DE IMPORTÂNCIA EM 
ALIMENTOS 
LIPOXIGENASES 
CATALASES 
GLICOSE OXIDASES 
XANTINA OXIDASES 
ASCORBATO OXIDASES 
POLIFENOL OXIDASES 
PEROXIDASES 
PRINCIPAIS OXIDORREDUTASES DE IMPORTÂNCIA EM 
ALIMENTOS 
 LIPOXIGENASES, LIPOXIDASES OU CAROTENO-OXIDASES 
 
 São enzimas que possuem um átomo de Fe no centro ativo e 
catalisam a oxidação de ácidos graxos poli-insaturados, gerando 
hidroperóxidos na presença de O2. 
 
 O produto da reação é instável e se degrada espontaneamente 
em compostos de menor massa molecular e aroma característico 
de ranço. 
ORIGEM 
Vegetal (grãos): cereais e 
leguminosas. 
Animais e Microrganismos. 
CATEGORIAS 
TIPO 1: pH ótimo 9,0 
TIPO 2: Ph ótimo 6,5. 
 LIPOXIGENASES OU LIPOXIDASES OU CAROTENO-OXIDASES 
ATIVIDADE 
BIOLÓGICA 
Lipoxigenases animal: Síntese de 
compostos bioativos. 
IMPORTÂNCIA 
NOS 
ALIMENTOS 
Textura; 
Propriedades nutritivas e 
Off-flavor e compostos de aroma. 
APLICAÇÃO 
INDUSTRIAL 
Responsáveis pelo branqueamento 
por destruição dos carotenóides que 
dão cor indesejada ao produto; 
Aumentam o volume do pão, 
melhoram a textura e retardam a 
sinérese 
 CATALASES 
 São enzimas capazes de decompor peróxido de hidrogênio em 
oxigênio e água. 
 Encontradas em células animais, vegetais e microbianas; 
 
 Possuem diversas isoformas; 
 
 Principal função biológica: Evitar o acúmulo de H2O2. 
 CATALASES 
APLICAÇÃO INDUSTRIAL 
Remover 
peróxido de 
Hidrogênio 
Na oxidação de glicose na clara 
de ovo. 
Destruição de H2O2 adicionado 
intencionalmente ao leite e na 
detecção desse tipo de adulteração; 
Presença de catalase indica boa 
qualidade do leite. 
 
Inativação da 
catalase pelo 
substrato. 
 GLICOSE OXIDASE 
Catalisam a oxidação de glicose a ácido glicônico, gerando peróxido de 
hidrogênio. São flavoproteínas de fungos dos gêneros Aspergillus e 
Penicillium. 
 GLICOSE OXIDASE 
APLICAÇÃO INDUSTRIAL 
Transformação da glicose 
do ovo em ácido glicônico. 
Aplicação conjunta da 
glicose-oxidase com 
catalase. 
E
V
IT
A
R
 
 XANTINA OXIDASE 
 
São enzimas que oxidam hipoxantina, xantina, além de purinas e 
pteridinas. A oxidação dos substratos ocorre com a concomitante 
redução do O2 para H2O2. Em meio ácido formam superóxidos 
altamente reativos. 
ALIMENTOS 
Leite bovino, 
caprino e 
humano. 
Deterioração 
oxidativa do leite 
e de produtos 
lácteos- 
Produção de 
superóxidos. 
 ASCORBATO OXIDASE 
 
 São enzimas que oxidam o ácido ascórbico, destruindo sua atividade 
como vitamina C. Catalisada por íons cobre, e o peróxido de 
hidrogênio formado causa a destruição do ácido ascórbico. 
 ASCORBATO OXIDASE 
FONTES 
Espécies do 
gênero cucumis, 
em sementes, 
grãos e frutas 
cítricas 
IMPORTÂNCIA EM ALIMENTOS 
 
A perda da enzima redutase durante a extração dos sucos, fica livre 
a ação das ascorbato oxidases para destruição do ácido ascórbico, 
iniciando a processo de escurecimento não-enzimático. 
A exclusão do 
O2 e 
branqueamento- 
Minimizar os 
danos. 
 O escurecimento é o efeito oriundo de reações catalisadas pela ação 
de enzimas como a polifenol-oxidases (PFO) e peroxidases (PE), que 
utilizam compostos fenólicos como substrato, na presença de oxigênio 
molecular e provocam alterações indesejáveis na cor, sabor e aroma 
dos vegetais. 
 POLIFENOL-OXIDASES (POF) 
São enzimas capazes de oxidar compostos fenólicos com o auxílio do 
oxigênio molecular; 
Tipos de POF 
ο-difenol-oxidases 
 
p-difenol-oxidases 
 
 
Catecol-oxidases 
tirosinases ou 
fenolases. 
 
Lacases 
 
Possui átomos de cobre (cofator) em seu sítio ativo que auxilia na sua 
ação; 
 
Enzima de baixa especificidade; 
 
São inativadas em valores de pH inferiores a 4,0 e aplicação de 
tratamento térmico brando. 
 POLIFENOL-OXIDASES (POF) 
•PFO atua em monofenois 
transformando em 
difenóis; 
•Reação lenta. 
Atividade de 
monofenol-
monoxigenase ou 
atividade de 
cresolase 
•O difenol é oxidado em o-
quinona; 
•Reação rápida. 
Atividade de o-
difenol-
oxidorredutase ou 
atividade de 
catecolase 
MECANISMO DE AÇÃO 
 POLIFENOL-OXIDASES (POF) 
MECANISMO DE AÇÃO 
ATIVIDADE DE 
CRESOLASE 
ATIVIDADE DE 
CATECOLASE 
 POLIFENOL-OXIDASES (POF) 
 
 
 
 
 
Ação da p-difenol-oxidases sobre o p-difenol 
 
 
 
 
 
 
 
O produto final das reações são QUINONAS que são 
substâncias altamente reativas e combinam-se entre si e com outros 
componentes do meio para gerar produtos de condensação e cor 
escura , as MELANINAS. 
 POLIFENOL-OXIDASES (POF) 
FONTES DE INTERESSE EM ALIMENTOS 
 POLIFENOL-OXIDASES (POF) 
FONTES DE INTERESSE EM ALIMENTOS 
Frutas, hortaliças, cogumelos comestíveis e crustáceos (camarão, 
caranguejo e lagosta). 
 
FUNÇÕES BIOLÓGICAS: 
 Mecanismos de defesa; 
 Ações bacteriostática e antiviral de melaninas; 
 Formação e desenvolvimento de raízes; 
 Síntese de lignina; 
 Eventos ligados a fotossíntese e respiração celular; 
 Escurecimento enzimático. 
 
 
 
 POLIFENOL-OXIDASES (POF) 
APLICAÇÃO INDUSTRIAL 
 POLIFENOL-OXIDASES (POF) 
MÉTODOS DE CONTROLE PARA O ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO 
IN
IB
IÇ
Ã
O
 R
E
V
E
R
S
ÍV
E
L
 
Exclusão ou remoção dos 
substratos ou cofatores 
Supressão de O2. 
 POLIFENOL-OXIDASES (POF) 
MÉTODOS DE CONTROLE PARA O ESCURECIMENTO ENZIMÁTICO 
IN
IB
IÇ
Ã
O
 I
R
R
E
V
E
R
S
ÍV
E
L
 
Tratamento Térmico 
Adição de inibidores 
químicos 
Redução de pH 
pH de 4,0 
a 6,0, 3 
min a 70 
a 80°. 
• Sulfitos: Dióxido de 
enxofre, metabissulfeto 
ou bissulfeto de sódio 
ou potássio; 
• Ácidos:Ácido cítrico, 
ascórbico e málico; 
• Sais: NaCl; 
• Agentes redutores: 
Cistéina e a N-Acetil-
cisteína 
 
 PEROXIDASES (PE) 
São enzimas capazes de oxidar diferentes compostos, na presença de 
peróxidos, gerando radicais livres; 
 
São encontradas em células vegetais e animais e em diferentes 
microrganismos 
Tipos de PE 
Ferro no sítio ativo 
 
FAD no sítio ativo 
 
 
 
Verdo-peroxidases e 
 
Ferriprotoporfirina-
peroxidases 
 
 
 
Flavoproteína-
peroxidases 
 
 PEROXIDASES (PE) 
MECANISMO DE AÇÃO 
 
Fonte: CHITARRA (2002) 
 PEROXIDASES (PE) 
P
E
R
O
X
ID
A
S
E
S
 
Termoestabilidade 
Regeneração pós 
tratamento térmico 
Baixas temperaturas e Aw 
CARACTERÍSTICAS IMPORTANTESInativação de 
90 a 100°C, 
pH ácido e 
NaCl. 
 
Desaparecimento 
de aroma e off 
flavors 
Alteração de 
cor 
Perda do valor 
nutritivo 
 PEROXIDASES (PE) 
APLICAÇÃO INDUSTRIAL 
Indicadores do processo de branqueamento e de eficiência de 
pasteurização.