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UNIVERSIDADE FEDERAL DE SANTA MARIA CENTRO DE CIÊNCIAS NATURAIS E EXATAS DEPARTAMENTO DE QUÍMICA BIOQUÍMICA EXPERIMENTAL ATIVIDADE ENZIMÁTICA NA DEGRADAÇÃO DE GELATINA E DIFERENCIAÇÃO DE LIPÍDIOS Tâmie Duarte Docente: João Batista da Rocha Santa Maria, 2019 SUMÁRIO 1. INTRODUÇÃO.......................................................................... ................................. 2. OBJETIVO.................................................................................................................. 3. MATERIAIS E MÉTODOS............................................................................................ 3.1 Procedimentos experimentais.................................................................................. 3.1.1 Atividade 1. Experimento do mamão e abacaxi com gelatina.................................. 3.1.2 Atividade 2. Diferenciação de lipídios de origem animal......................................... 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO.................................................................................. 5. CONCLUSÃO.............................................................................................................. Referências.......................................................................................................................... 3 4 4 4 5 5 4 5 6 8 9 1. INTRODUÇÃO A proteína é a mais importante das macromoléculas biológicas, compondo mais da metade do peso seco de uma célula. Está presente em todo ser vivo e tem as mais variadas funções. Ela é um polímero de aminoácidos que pode atuar como enzimas, catalisadoras biológicas com alta especificidade. Praticamente todas as reações do organismo são catalisadas por enzimas. O processo de degradação de proteínas por hidrólise enzimática dá-se o nome de proteólise, essa síntese é realizada por enzimas denominadas proteases (também conhecidas como peptidases, proteinases ou, ainda, enzimas proteolíticas), que têm a função de quebrar as ligações entre os aminoácidos da cadeia proteica. Essas enzimas estão envolvidas no amadurecimento de frutos, como a papaína, presente no mamão e a bromelina, presente no abacaxi (CHAMPE, HARVEY e FERRIER; 2006). 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. 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. Não por acaso, o abacaxi é servido como sobremesa após uma refeição repleta de carnes, como no caso dos churrascos. Nas carnes, estão presentes os lipídios, compostos com estrutura molecular variada, apresentando diversas funções orgânicas. São substâncias cuja característica principal é a insolubilidade em solventes polares e a solubilidade em solventes orgânicos (apolares), apresentando natureza hidrofóbica, ou seja, aversão à molécula de água. Essa característica é de fundamental importância, pois permite uma interface mantida entre o meio intra e extracelular (FONSECA, 2007). Todo lipídeo possui ácido graxo em sua estrutura, a maioria de cadeia longa, com mais de 12 carbonos. Essas cadeias podem-se apresentar na forma saturada (sem dupla ligação) ou insaturada (com dupla ligação). Quanto mais longa for a cadeia do ácido graxo e menor o número de duplas ligações, menor será a solubilidade em água (FACHETTE, 2011). 2. OBJETIVOS Estas práticas tem por objetivo testar a atividade enzimática das frutas abacaxi e mamão (enzimas proteolíticas) na degradação de gelatina, bem como avaliar a solubilidade e fazer a diferenciação de lipídeos provenientes de gordura animal. 3. MATERIAIS E MÉTODOS 3.3 Procedimentos experimentais 3.1.1 Atividade 1. Experimento do mamão e abacaxi com gelatina Materiais utilizados: 8 copos pequenos descartáveis Gelatina de abacaxi Amostra de abacaxi cru/cozido/torrado Amostra de mamão cru/cozido/torrado Inicialmente, preparou-se a gelatina dissolvendo um pacote de pó de gelatina em 100 mL de água fervida e acrescentou-se mais 100 mL de água em temperatura ambiente. Colocou-se 10 mL dessa gelatina em cada um dos potes que continham: 1. amostra de abacaxi cru 2. amostra de abacaxi torrado 3. casca de abacaxi torrado 4. amostra de mamão torrado 5. casca de mamão torrado 6. casca de abacaxi cru 7. casca de mamão cru 8. amostra de mamão cru Passados 30 minutos, os 8 potes foram levados para o freezer, onde ficaram por mais 30 minutos. Figura 1: Potes de gelatina com mamão e abacaxi antes de irem para o freezer. 3.1.2 Atividade 2. Diferenciação de lipídios de origem animal Materiais utilizados: Prato com gordura de porco Prato com gordura de ovelha Água Detergente Palitos de madeira Figura 2: Pratos contendo gordura animal (esquerda: suíno, direita: ovino). Adicionou-se 15 mL de detergente em cada prato e mexeu-se com os palitos de madeira para observação de qual gordura saia mais fácil. Então se adicionou mais 15 mL de detergente em cada prato e depois de bem mexido, mais 15 mL a fim de obter solubilização completa. Escorreram-se as gorduras na pia e lavaram-se os pratos só com água, anotando a quantidade necessária de volume gasto para cada um. 4. RESULTADOS E DISCUSSÃO Atividade 1. Experimento do mamão e abacaxi com gelatina Tabela 1: Resultados de gelificação. TUBO COMPOSIÇÃO RESULTADO 1 gelatina + amostra de abacaxi cru Não gelificou 2 gelatina + amostra de abacaxi torrado Gelificou em 30 minutos 3 gelatina + casca de abacaxi torrado Gelificou em 30 minutos 4 gelatina + amostra de mamão torrado Gelificou em 30 minutos 5 gelatina + casca de mamão torrado Gelificou em 30 minutos 6 gelatina + casca de abacaxi cru Não gelificou 7 gelatina + casca de mamão cru Gelificou em 30 minutos 8 gelatina + amostra de mamão cru Gelificou em 30 minutos Figura 3: Potes de gelatina com mamão e abacaxi depois de irem para o freezer. Apenas nos tubos 1 e 6 a formação do gel não ocorreu mesmo após 30 minutos no freezer, isso mostra que tanto a casca como a polpa do abacaxi possuem bromelina em quantidade relevantes, como a gelificação não aconteceu presume-se que a enzima foi eficaz na hidrolise do colágeno presente na gelatina, impedindo a formação do gel. Já nos tubos que continham abacaxi torrado (2 e 3), o mesmo não foi observado, indicando ausência da atividade da enzima bromelina que provavelmente perdeu sua função no aquecimento, ou seja, foi desnaturada. Nos tubos restantes contento mamão (4, 5, 7 e 8), mesmo aqueles com mamão cru - com a presença da enzima papaína - formou-se o gel, isso pode ter ocorrido devido à baixa concentração da enzima, o que pode ter causado a ineficiência da enzima em quebrar as moléculas de colágeno. A enzima papaína seria responsável pela ação da protease, que realizaria a quebra das proteínas, e impediria que a mistura contendo o mamão fosse gelificada, mas por sua redução quantitativa de papaína não houve a ação efetiva da protease e os tubos contendo a mistura acabaram se gelificando. Atividade 2. Diferenciação de lipídios de origem animal O prato da esquerda continha gordura suína e o prato da direita continha gordura ovina, foi possível perceber dequal animal era proveniente pelo cheiro, mas principalmente pela diferença de estado físico em temperatura ambiente (a gordura de ovelha é bem mais sólida). Com a questão sobre qual das gorduras sairia mais facilmente, a princípio parece que o prato da esquerda contendo gordura suína sairia mais fácil, porém era mais "melequento", enquanto o prato da direita contendo gordura ovina era mais difícil tirar do prato e mais difícil de solubilizar com o detergente (figura 4), porém dava a sensação de deixar mais limpo quando isso finalmente acontecia e também formava mais bolhas (figura 5), além disso, ainda ficou quase sem nada quando escorrido na pia (figura 6). Figura 4: Pratos contendo gordura animal com 15 mL de detergente. Figura 5: Pratos contendo gordura animal com 45 mL de detergente. Figura 6: Pratos com as gorduras escorridas na pia. Quando os pratos foram lavados com água, o da esquerda (gordura suína) precisou de 250 mL de água e o da direita (gordura ovina) precisou de 200 mL de água (mais polar). 5. CONCLUSÃO No primeiro experimento, embora a observação da atividade da enzima proteolítica presente no mamão não ter sido observada, a experiência com a fruta abacaxi se mostra interessante, pois é um experimento fácil e rápido de fazer, mostra a atividade da enzima bromelina e indica a eficácia de sua utilização em algumas situações do cotidiano, uma vez que sucos (ou enzimas purificadas) dessas frutas são vastamente usadas para amaciar carnes, onde a presença de enzimas proteolíticas faz com que ocorra a hidrólise das proteínas presentes na carne (dentre elas o colágeno), de forma que sua consistência fique mais macia. A utilização dessas enzimas proteolíticas é importante para auxiliar no processo biológico para digestão de proteínas e, portanto, na melhor absorção destas pelo organismo. No segundo experimento, ambas as gorduras de origem animal (banha de porco e de ovelha) são saturadas, sendo assim, na temperatura ambiente elas apresentam-se na forma sólida. A gordura saturada é classificada de acordo com o tamanho da cadeia carbônica dos seus ácidos graxos em cadeia curta, média, e longa. A carne de porco tem maior quantidade de gordura saturada por 100g e possui cadeia do tipo longa. As gorduras (ou lipídios) pertencem a uma categoria de substâncias que não são solúveis em água, logo, quanto maior a saturação e tamanho da cadeia, mais difícil de limpar do prato. Referências CHAMPE, P. C.; HARVEY, R. A.; FERRIER, D. R. Bioquímica Ilustrada, 3 ed. Artmed. 2006. FACHETTE, R. Lipídeos. Bioquímica da Nutrição, 2011. Disponivel em: < nutbiobio2010.blogspot.com/2011/01/lipideos.html>. Acesso em: 24/10/2019 FONSECA, K. Lipídeos. Brasil Escola, 2007. Disponível em <http://www.brasilescola.com/biologia/lipidios.htm>. Acesso em: 24/10/2019
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