Enzimas e Agentes Sacarificantes na Indústria

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UNIVERSIDADE ESTADUAL DE SANTA CRUZ – UESC
DEPARTAMENTO DE CIÊNCIAS EXATAS E TECNOLÓGICAS - DCET
BACHARELADO EM QUÍMICA
Enzimas e agentes sacarIfIcantes
Disciplina: Bioquímica Industrial
Prof. Dr.: Francisco H. M. Luzardo
Discente: Monique Santos 
1
Enzimas 
Catalisar
Co-fatores
Carboidratos e Lipídeos
Íons - Zn2+, Ca2+
Enzimas de RNA – Ribozimas
Intra ou extracelular
Moléculas orgânica Coenzima – NAD, NADP, FAD, A.
Estado de transição
 Energia de ativação 
_Imagem modificada de " Potential, kinetic, free, and activation energv: Figure 5”, by OpenStax College, Biology, CC BY 3,0. 
∆G – Liberar ou absorver energia
Sítios de ativação e especificidade de substrato
Reação
Substrato
Alta especificidade
4
 Oxidorredutases: catalisam reações de óxido-redução. 
 
 Transferases: catalisam reações de transferência de um grupo de uma molécula a outra, contendo C, N e P.
 Hidrolases: catalisam reações de hidrólise.
 Liases: catalisam a quebra de ligações C-C, C-S, e certas ligações C-N. Ou a adição de certos grupos a dupla ligação.
 Isomerases: catalisam reações de mudança intramolecular em que um substrato é transformado em um produto isômero.
 Ligases: catalisam a ligação covalente de moléculas com simultanea quebra de uma ligação de alta energia. 
Especificidade absoluta: não ligam em seu sítio ativo nem mesmo moléculas bastante semelhantes, como os isômeros. 
Substrato
Especificidade relativa: reconhece grupos químicos comuns encontrados nas estruturas dos substratos.
Modelo do ajuste induzido: o sítio ativo não apresenta uma forma geométrica rígida, mas um arranjo espacial moldável á molécula do substrato.
Modelo chave fechadura: considera que o sítio ativo da enzima é complementar em tamanho, forma e natureza química à molécula do substrato, proporcionando, assim, um encaixe perfeito entre a enzima (a fechadura) e o substrato (a chave). 
São específicas ao substrato (modelo de encaixe induzido). 
São específicas à reação que catalisam.
 Suas reações são reversíveis. 
Não alteram o equilíbrio químico.
São altamente eficiente, acelerando a velocidade das reações (103 e1017 mais rápida).
São econômicas, reduzindo a energia de ativação.
Não tóxicas.
Características das enzimas
 Temperatura: Cada enzima atua em uma temperatura própria.
Fatores que intervém na atividade catalítica
pH: Apresenta um valor de pH em que a sua atividade catalítica é máxima. 
pH: Em torno de 7.
Concentração do substrato: Quanto maior a quantidade de substrato maior a velocidade.
 Avanços de instrumentos e controle de processos, para cultivos de microrganismos recombinantes.
Produção industrial enzimas
100 a 500 L
≥ 50.000 L
Poucas transferências.
Inóculo grande – competir e reprimir contaminantes. 
Processo a montante ( upstream)
Processo a jusante (downstream)
Agente sacarificante
Amilases
Amiloglucosidades
Hemicelulases
Lipoxidases
Melhorar: Massa e
produtos finais
Amido
Hemicelulose
Celulose
Hidrólise
Simples
Açucares fermentáveis
Produção etanol
Carboidratos complexos 
Amido – Polímeros de glicose 
 Amilase – Hidrolisa ligações 1,4
Maltose - fermentação
Açúcar – fermentação leveduras
Liquefação
Mudança textura de vegetais
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 Malte - cevada – outros cereais.
 Composição – glutelina, hordehína, leucocina, edestina, gordura, tanino, amido.
Na industria de cerveja é a principal matéria-prima,
Agente sacarificante produção de álcool industrial,
Aguardente de cereais – milho, trigo, centeio.
Produção de detergentes
	Meios drásticos	Enzima
	Presença de tensoativos
Pigmentos, perfumes, alcalinizantes
Elevado pH e temperatura	Proteases
Proteases alcalinas
Lipase
Amilase
Celulase
	Aplicações	Enzima
	Retirada de amido
Remoção de pelos
Degradação queratina e elatisna 	Proteases – animal, fúngica, bacteriana
Indústria textil, curtumes
	Características	Enzima
	Baixa resposta imunológica
Alta afinidade pelo substrato
Alta atividade e estabilidade em pH fisiológico
Baixa taxa de eliminação da circulação quando injetados	Proteases
Papaína
Amilase
Indústria medicamentos
Indústria papel e celulose
	Possibilita	Enzima
	Retirar mais lignina
Reduz a necessidade de agentes quimicos
Redução do teor de resinas	Xilanase
Lipases
	Aplicações	Enzima
	Cervejaria
Sucos
Vinho
Laticínios 
Modificação de proteínas
Panificação	Amilases
Fumarase
Catalase
Glicose isomerase
Indústria alimentos
 AQUARONE, E.; BORZANI, W., SCHMIDELL, W., ALMEIDA LIMA, U. Biotecnologia industrial: Processos fermentativos e enzimáticos, 1ª Ed., Vol. 3 , 2001. Editora Edgard Blucher Ltda.
 
 CASTRO, J. P. Disponível em: <htpps://www.slideshare.net/kakayolima/enzima-2>. Acesso em 25 jul. 2019 
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REFERENCIAS