Enzimas Proteolitícas

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ENZIMAS PROTEOLÍTICAS 
→ Catalisam hidrólise de ligações peptídicas em ptns; 
→ Importante em processos biológicos: digestão de ptns, reciclagem de ptns 
intracelulares, modificações enzimáticas, ativação de hormônios peptídicos e 
neurotransmissores, esporulação, germinação, regulação da expressão gênica. 
 
Classes de Proteínas 
 
1) Proteases ácidas ou ácido aspártico proteases 
 
→ Contém 2 resíduos de ác. aspártico no sítio ativo; 
→ Endoenzima: atuam no meio da cadeia; 
→ Ativas em pH ácido: pH 1-6; 
→ Aplicadas na coagulação do leite; 
 
Quimosina (abomaso de bezerro): rompe ligação peptídica entre fenilalanina-metionina da ⲕ-caseína → 
alta atividade de coagulação do leite e baixa atividade proteolítica. 
Vantagem: proteólise limitada 
Ativa em pH 6,3-6,6 (pH ótimo = 3,8) 
Temperatura ótima: 40°C 
 
Pepsina (abomaso de bovinos, estômago de suínos): hidrolisa preferencialmente ligações peptídicas 
adjacentes a aminoácidos aromáticos, ramificados e metionina. 
Ativa em pH 5-5,5 (pH ótimo = 1-2) 
Temperatura ótima: 40-65°C 
Aplicações: coagulação do leite, auxiliar de digestão, preparação de cereais pré-cozidos e alimentos 
infantis, preparação de peptona para meio de cultura de MOs, obtenção de hidrolisados proteicos, 
produção de peptídeos bioativos (antioxidantes, anti-hipertensivo, anti-inflamatório). 
 
→ Peptídeos bioativos antioxidantes (pequenas sequências de aas): capacidade de doar prótons p/ 
radicais livres, atuar como quelante de metais e atuar na decomposição de hidroperóxidos. 
 
→ Proteases de Aspergillus oryzae: pH ótimo de atividade 5-5,5, temperatura ótima 55-60°C, estável em 
pH 4,5, estável em temperaturas inferiores a 45°C. 
Aplicações: hidrólise de ptns, obtenção de hidrolisados proteicos, diminuição da alergenicidade de ptns, 
obtenção de peptídeos bioativos, produção de alimentos fermentados e panificação (melhoramento da 
massa → modificações das ptns do trigo, melhora a elasticidade e textura da massa, melhora a 
extensibilidade e simetria e melhoramento do aroma e da cor - Reação de Maillard). 
→ Proteases melhoram as propriedades de manuseio da massa, elasticidade e textura, diminui o tempo de 
fermentação. 
 
Proteases microbianas: hidrolisam peptídeos hidrofóbicos com grupos aromáticos volumosos, ou seja, 
peptídeos com gosto amargo (Ex.: leucina, fenilalanina, valina). 
→ Gosto amargo em queijos (gouda, cheddar e outros queijos maturados utilizando-se bactérias): 
proteases da parede celular de bactérias láticas do gênero Lactococcus sp estão envolvidas na formação 
de peptídeos amargos. 
2) Serina Proteases ou Proteases Alcalinas 
 
→ Tem grupo hidroxila do aminoácido serina no sítio ativo; 
→ Ativas em pH alcalino: pH 7-11; 
 
Plasmina (sangue): protease endógena do leite → hidrolisa rapidamente a β-caseína, pouca 
alteração sobre a ɑ-S1-caseína e não hidrolisa a ⲕ-caseína. 
Vantagem: proteólise limitada 
Atividade ótima em pH 7,5 e a 37°C (estável ao calor) 
 
Tripsina (Pâncreas bovino ou suíno): hidrolisa principalmente ligações peptídicas no lado 
carboxiterminal dos aminoácidos Lys e Arg. 
Atividade ótima em pH 7-9 e a 50°C 
Estável em pH<6 (em pH>6 a tripsina é inativada por autodigestão) 
Aplicações: produção de hidrolisados de proteínas vegetais e de peixe, obtenção 
de peptídeos bioativos, diminuição da alergenicidade de proteínas e auxiliar na 
digestão. 
→ Tripsina ativa outras proteases 
→ Inibidores de tripsina: inativada por algumas ptns de baixa massa molecular 
encontradas em alimentos (Ex.: soja crua, feijão cru, trigo cru, amendoim cru, 
ervilha crua e clara de ovo crua - ovomucóide [glicoproteína resistente à 
desnaturação térmica] e ovoinibidor [inibidor de tripsina e quimotripsina]). 
 
Quimotripsina (Pâncreas bovino ou suíno): hidrolisa ligações peptídicas do lado carboxi-terminal de 
Phe, Tyr e Trp → contém resíduos de serina, histidina e ácido aspártico no sítio ativo. 
Atividade ótima em pH 7-9 e a 38°C 
Estável em pH 2-8 
Aplicações: alimentos infantis não alergênicos, alimentos geriátricos, bebidas para esportistas, alimentos 
para dieta e componente de temperos. 
HIDROLISADOS PROTÉICOS: proteínas → (hidrólise parcial pelas proteases) → hidrolisados protéicos → 
melhoria nas propriedades funcionais: solubilidade, dispersibilidade, formação de espuma e emulsificação. 
 
Subtilisina (Bacillus sp): obtenção de hidrolisados proteicos, peptídeos bioativos e lise de proteínas da 
parede celular de algumas bactérias → aplicação em detergentes hospitalares e domésticos (remoção de 
resíduos de alimentos, sangue). 
Atividade ótima em pH 7,5-9,5 e a 55-65°C 
 
3) Proteases Sulfidrílicas ou Cisteína Protease (proteases vegetais) 
 
→ Contém resíduo de aminoácido cisteína no sítio ativo; 
 
Papaína (mamão): ampla especificidade → hidrolisa ptns e peptídeos 
pequenos. 
→ pH ótimo de atividade: pH 5 (gelatina) e pH 7 (albumina de ovo e caseína) → 
maior estabilidade em pH 5 (instável em pH < 3 e pH > 11); 
→ Temperatura ótima: 60-70°C → bastante estável termicamente; 
→ Sintetiza polipeptídeos a partir de aas e peptídeos; 
→ Endoenzima: forma peptídeos amargos em leite e hidrolisados protéicos; 
Aplicações: amaciamento de carnes (papaína hidrolisa o tecido conectivo - colágeno e elastina - durante o 
cozimento da carne), hidrólise de ptns, síntese de plasteínas e auxiliar de digestão. 
Bromelina (extraída do caule da planta do abacaxi): endoenzima: 
hidrolisa preferencialmente ligações peptídicas adjacentes de aminoácidos 
básicos (arginina) e aminoácidos aromáticos (fenilalanina e tirosina) → forma 
peptídeos amargos na hidrólise de proteínas do leite. 
→ pH ótimo de atividade: pH 5 (gelatina) e pH 6-8 (caseína) → estável em 
pH 4-10; 
→ Temperatura ótima: 50-60°C → razoavelmente estável a 55°C; 
Aplicações: tenderização da carne, auxiliar de digestão para uso clínica e 
hidrólise de proteínas. 
→ Papaína e Bromelina = alta atividade proteolítica → hidrólise extensiva 
forma sabor amargo. 
 
 
 
Ficina (látex de figo): ampla especificidade quanto ao substrato. 
→ pH ótimo de atividade: pH 5-7,5 → pH de estabilidade: pH 3,5-9 (estabilidade máxima → pH 6-8); 
→ Temperatura ótima: 62,5°C → termoestabilidade inativada a 80°C. 
 
4) Metaloproteases 
Carboxipeptidase A (fonte humana): íon metálico → Zn2+ 
→ Exoenzima que hidrolisa a ligação peptídica carboxi terminal formando 
peptídeo de menor MM e aminoácido livre; 
→ Hidrólise de peptídeos amargos contendo resíduos de aas aromáticos e 
hidrofóbicos. 
Aplicações: remoção de sabor amargo de hidrolisados protéicos. 
Aminopeptidases: exoenzima que hidrolisa a ligação peptídica amino terminal formando peptídeo de 
menor MM e aminoácido livre. 
→ Pseudomonas fluorescens: produtor de metalo protease e lipase → gelificação do leite e produção de 
peptídeos amargos e hidrólise de ptns e gorduras. 
→ Temperatura ótima = pH 6-6,5 à 37°C; 
→ Ativa em temperatura de refrigeração = 4-7°C; 
→ Atividade proteolítica dependente de Ca2+; 
→ Termorresistentes e não são inativadas por pasteurização (72°C/15 seg) e processamento UHT (138°C/ 
2 seg ou 149°C/10 seg). 
 
Exemplos de adição de enzimas para acelerar a maturação de queijo: 
→ Cheddar → protease ácida e neutra, lipase, descarboxilase de enzimas animais (Adicionado durante 
coalho); 
→ Cheddar, parmesão → protease, lipase do tecido gástrico de ovelha (Adicionado no leite ou durante 
coalho); 
→ Gouda → protease originada por Aspergillus oryzae (Adicionado no leite ou durante coalho).