Ação Proteolítica

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I N S T I T U T O F E D E R A L D O P A R A N Á
C Â M P U S P A R A N A V A Í
	
Lorena Nascimento
Paloma Lopes
Ação Proteolítica 
Relatório apresentado à disciplina de Bioquímica de Alimentos do Curso Técnico em Agroindústria Integrado ao Ensino Médio do IFPR – Campus Paranavaí- como requisito parcial para obtenção de conceito bimestral. 
 Profª. Drª. Vanessa Marcolino.
PARANAVAÍ
2017
 
1 Introdução 
As proteínas são polímeros que compreendem uma sequência de dezenas ou centenas de resíduos de aminoácidos (monômeros) ligados por meio de ligações peptídicas. Dentre as diferentes funções das proteínas no organismo, destaca-se a sua atividade como enzimas ou catalisadores biológicos. Nessa função, sua ação consiste em acelerar a velocidade de uma reação química mediante a diminuição da energia de ativação da reação. Algumas enzimas são capazes de quebrar ligações peptídicas de cadeias proteicas, sendo denominadas assim de proteases (TEIXEIRA, 2009).
As proteínas podem ser classificadas quanto ao nível conformacional adquirido. As estruturas secundárias mais comuns são a -hélice e a folha beta que geralmente aparecem simultaneamente numa mesma proteína, constituindo partes da estrutura terciária de um polipeptídio enovelado. O resultado das interações hidrofóbicas entre os aminoácidos e a água é a coalescência e o empacotamento dos elementos de estrutura secundária naquilo a que geralmente se chama a estrutura terciária da proteína. A disposição de mais de uma cadeia polipeptídica, na composição de uma mesma molécula de proteína é chamada de estrutura quaternária. As proteínas podem também ser divididas em dois grupos principais: as proteínas globulares e as proteínas fibrosas. As proteínas fibrosas apresentam propriedades que conferem resistência mecânica, flexibilidade e suporte às estruturas nas quais são encontradas. Essas proteínas possuem cadeias polipeptídicas arranjadas em feixes, consistindo tipicamente um único tipo de estrutura secundária, além de serem insolúveis em água. Por sua vez, as proteínas globulares, que incluem enzimas, proteínas transportadoras, motoras e regulatórias, se apresentam em formas esféricas ou globulares.
A reação catalisada pela protease é uma reação de hidrólise da cadeia polipeptídica (substrato), na qual aminoácidos e cadeias polipeptídicas menores podem ser gerados como produtos imediatos da reação. As enzimas proteolíticas são encontradas tanto em animais como em vegetais. Em animais, elas participam de importantes processos biológicos, entre os quais: a digestão proteica, a coagulação sanguínea, a morte celular e a diferenciação de tecidos. Sua atuação no processo digestivo, por exemplo, é essencial para o processo de absorção, pois hidrolisam as proteínas provenientes da alimentação para que seus aminoácidos (monômeros) possam ser absorvidos e reaproveitados pelo organismo. Até mesmo as proteínas que constituem as nossas células são constantemente degradadas por complexos de proteases e, seus constituintes, reaproveitados pelo organismo. (FRACETO, 2008)
Em vegetais, as enzimas proteolíticas estão envolvidas nos processos de amadurecimento, de germinação, de diferenciação e morfogênese, de morte celular, de resposta de defesa de plantas a processos de estresse oxidativo, entre outros. Algumas enzimas envolvidas no amadurecimento de frutos, como a ficína (figo), a papaína (mamão) e a bromelina (abacaxi), podem ser extraídas em grandes quantidades e representam por isso uma significativa importância econômica. As enzimas proteolíticas possuem também uma vasta aplicação comercial/industrial, estando entre os três maiores grupos de enzimas industriais e sendo responsáveis por 60% da venda internacional de enzimas. Na indústria alimentícia, as enzimas proteolíticas são largamente utilizadas para o amaciamento de carne e clarificação da cerveja. Já na indústria farmacêutica, essas enzimas proteolíticas são empregadas em medicamentos para distúrbios de digestibilidade, tendo também ação anti-inflamatória, anti-mucolítica e cicatrizante. Destaca-se ainda a utilização de enzimas proteolíticas em diversas receitas caseiras, sendo comum a utilização de leite de mamão e suco de abacaxi para amaciamento de carnes, além daquelas que recomendam o cozimento de carnes juntamente com pedaços dessas frutas (FRACETO, 2008).
Ponto isoelétrico ou pI, é o valor de pH onde uma molécula, por exemplo, um aminoácido ou uma proteína, apresenta carga elétrica líquida igual a zero. O pI é o pH no qual há equilíbrio entre as cargas negativas e positivas dos grupamentos iônicos de um aminoácido ou de uma proteína (DA SILVA E MARQUES).
 BROMELINA 
Bromelina é uma protease de origem vegetal, e se encontra presente no talo e no fruto do abacaxi, e é na parte central do talo que se verificou a maior concentração de proteases (LIMA, 2001).
E esta enzima é utilizada nesses diferentes setores, baseado em sua atividade proteolítica, dentre as quais se destacam a propriedade de facilitar a digestão de proteínas, sendo por isso adicionada em medicamentos digestivos, e a capacidade de amaciamento de carnes (BORRACINI, 2006).
 Outro benefício é para eliminação da turbidez da cerveja algo bastante importância na indústria cervejeira e a bromelina também possui propriedades anti-inflamatórias, de desbridamento, entre outras (LIMA, 2001) .
 PAPAÍNA
A papaína é obtida do fruto verde do mamoeiro (Carica papaya), e é a enzima proteolítica mais utilizada. Esta enzima proteolítica causa hidrólise geral de todos os componentes estruturais do músculo da carne bovina. Sua penetração é baixa, necessitando-se, assim, a perfuração da carne durante sua preparação, para que esta enzima penetre mais facilmente na carne. A maior ação da papaína ocorre durante a cocção da carne (à temperatura de 60 -80oC) (SIDONE, 2015).
A planta como um todo (talos e folhas), com exceção das raízes, contém a enzima da papaína, que pode ser extraída do suco prensado. mas essa tentativa de obtenção da enzima residual do suco prensado não obteve sucesso, devido a ação destrutiva da enzima presente no látex, e ainda a quantidade de enzima obtida do fruto após sua coleta é baixa, dessa forma o melhor a ser feito não é retirar o fruto para fazer o suco prensado, e sim mantê-lo e realizar várias ‘’sangrias’’, algo muito mais proveitoso (LIMA, 2001).
2 OBJETIVOS 
2.1 OBJETIVO GERAL
Verificar a ação proteolítica de diferentes reagentes em proteínas.
2.1 OBJETIVO ESPECÍFICO
Verificação da ação proteolítica de diferentes reagentes em gelatina e clara de ovo.
3 MATERIAIS E MÉTODOS
3.1 MATERIAIS
- Solução de amaciante de carne
- Medicamento digestivo
- Extrato de suco de abacaxi concentrado
- Solução saturada de sal de cozinha
- Álcool (etanol comercial 92%)
- Folha de gelatina em pó
- Clara de ovo
3.2 METODOLOGIA
Preparação dos reagentes:
Para obtenção do extrato de suco de abacaxi concentrado, bateu-se no liquidificador algumas fatias de abacaxi e em seguida, o extrato resultante foi filtrado em papel de filtro.
Para a solução saturada de sal de cozinha, foi adicionado sal de cozinha em 50mL de H2O até que ocorre-se a precipitação de sal. 
Ação proteolítica:
Foi enumerado 12 tubos de ensaio. Logo após, pipitou-se 2,5mL de gelatina e colocou-se os mesmos em 9 tubos dos 12, pipetou-se mais 2,5mL de clara de ovo e colocou-se nos tubos que restavam. Colocou-se os tubos com gelatina em banho-maria para se dar uma melhor solubilização. 
Em seguida colocou-se em diferentes tubos, 2,5mL dos respectivos reagentes:
H2O
Abacaxi
Abacaxi fervido
Medicamento 
Medicamento fervido
Amaciante
Amaciante fervido
Sal de cozinha
Etanol 
Água 
Etanol 
Sal decozinha
Posteriormente todos os tubos passaram por uma agitação, e finalizou-se com o resfriamento dos tubos em banho-maria com gelo.
4 Resultados e Discussão
Tabela 1: Substratos e respectivos reagentes com resultados finais:
	Experimento
	Substrato
	Reagente
	Resultado
	1
	Gelatina
	Agua (branco)
	Duro
	2
	Gelatina
	Extrato de abacaxi
	Mole
	3
	Gelatina
	Extrato de abacaxi fervido
	Duro
	4
	Gelatina
	Medicamento digestivo
	Duro
	5
	Gelatina
	Medicamento digestivo fervido
	Duro
	6
	Gelatina
	Solução de amaciante de carne
	Mole
	7
	Gelatina
	Solução de amaciante de carne fervida
	Duro
	8
	Gelatina
	Solução de sal de cozinha
	Duro
	9
	Gelatina
	Etanol
	Duro
	10
	Clara de ovo
	Agua (branco)
	Não alteração de cor
	11
	Clara de ovo
	Etanol
	Alteração de cor
	12
	Clara de ovo
	Solução de sal de cozinha
	Não alteração de cor
No experimento número 2 e 3 testamos o extrato de abacaxi não fervido e fervido. O suco de abacaxi tem em sua composição a bromelina, que é usada como amaciante de carne por possuir ação proteolítica, que se dá pela quebra das proteínas. Utilizamos o abacaxi com o objetivo de que essa bromelina presente em sua composição atuasse sobre a molécula de colágeno, que é a gelatina, e fizesse a quebra dessa molécula.
Em comparação com o 1 (branco), o 2 ficou mole pois no abacaxi frio a enzima está ativa. Neste, o colágeno não se liga mais, mesmo colocando no gelo não há solidificação, porque houve a quebra das proteínas formadoras do colágeno. Já o 3, ao ferver o suco, a enzima foi desnaturada, então não há ação proteolítica de quebra das moléculas, assim, o experimento 3 ficou duro.
O experimento número 4 e 5, testamos o medicamento digestivo, conhecido como sal de frutas. O sal de frutas age controlando o pH estomacal e não tem ação proteolítica. Portanto, ele não interfere nas proteínas e não há quebra, assim, a gelatina continua mantendo sua formação e o 4 e 5 permanecem duros.
Experimento 6 e 7, foi utilizado o amaciante de carne. Na composição do amaciante de carne, o agente que faz o amaciamento é a papaína proveniente do mamão, que possui ação proteolítica. Ao utilizarmos o amaciante de carne como reagente, espera-se que a enzima papaína atue sobre a molécula de colágeno e realize a quebra da mesma. Assim, o experimento 6, com a ação da papaína ficou mole. Porém o experimento 7, com a enzima desnaturada pela ação da temperatura, ficou dura, pois não houve ação proteolítica sobre a molécula de colágeno. 
No experimento 8, com o sal de cozinha, não ocorre diferença nenhuma na gelatina pois o sal de cozinha não tem ação proteolítica. E no experimento 12, o sal de cozinha tendo como substrato a clara de ovo, não houve alteração do ponto isoelétrico. 
No número 9, a gelatina solubilizou, pois, o etanol tem efeito desnaturante sobre a proteína, ela também fica com coloração totalmente branca, ao atingir o ponto isoelétrico. No 11, tendo a clara de ovo como substrato, o etanol faz com que a proteína também se desnature e atinja o ponto isoelétrico, ficando com coloração esbranquiçada. 
5 CONCLUSÃO 
Conclui-se que a ação proteolítica se dá na presenta das proteases ativas, ao se desnaturarem, essas enzimas se desativam e não há a quebra das moléculas de colágeno, assim, ocorre a gelatinização. 
É verificada a alteração de cor em proteínas, mediante a ação desnaturante do etanol e atingimento do ponto isoelétrico dessas proteínas. 
6 REFERÊNCIAS
BORRACINI, H. M. P. Estudo do processo de extração da bromelina por micelas reversas em sistema descontínuo. 2006. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Faculdade de Engenharia Química, Universidade Estadual de Campinas, 2006.
FRACETO, Renata de Lima - Estudo da Atividade Proteolítica de Enzimas Presentes em Frutos, 2008, Disponível em > qnesc.sbq.org.br/online/qnesc28/11-EEQ-6906.pdf
DA SILVA E MARQUES, : Paula Floriano e Virgínia Figueira- Universidade Federal do Rio de Janeiro Faculdade de Farmácia COAGULAÇÃO DE PROTEÍNAS DO LEITE, disponível em: <www.farmacia.ufrj.br/consumo/disciplinas/t_qb_kit_ponto_isoeletrico_e_coagulacao_de_proteinas.pdf>
LIMA, urgel de Almeida; Biotecnologia industrial: Engenharia química, volume III, PROCESSOS FERMENTATIVOS E ENZIMÁTICOS, primeira edição, 2001.
SIDONE, Mariana Guerci- Universidade Estadual de Campinas-Faculdade de Engenharia de Alimentos (FEA)- Campinas, 12 de agosto, de 2015 
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