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1 Coordenadoria de Biotecnologia Curso de Bioquímica Prática: Dosagem de proteínas pelo método do Biureto Alunos: Leilane Durval, Isaac Gama e Gabriel Ramos Turma: FM161 Professores: Ana Claudia e Marcio Martins Data da realização da prática: Data da entrega do relatório: 30/04/2021 Avaliação: Critério: Nota: Apresentação Introdução Objetivos Métodos Resultados Discussão Bibliografia Total: 2 Apresentação Esta prática (ainda não executada de forma literal devido a pandemia do corona vírus), teve como objetivo a determinação da quantidade de proteínas em uma solução de concentração desconhecida. Para isto, foi utilizada a espectrofotometria através do método de biureto. O reação do biureto com as proteínas resulta na coloração das soluções pela cor violácea. O relatório foi feito utilizando-se informações do roteiro da prática, descrição da metodologia e dos materiais utilizados, e das soluções testadas, que foram detalhadamente explicadas na aula síncrona do professor Márcio. O cálculo das concentrações de proteína das amostras foi calculado a partir da fórmula Ci*Vi=Cf*Vf; Com os dados obtidos nas contas e no espectrofotômetro, construiu-se o gráfico da Curva Padrão de Caseína, relacionando a concentração de proteína com a absorbância em uma reta linear crescente. A equação da reta obtida foi y= 0,1568x, que através dela foi-se possível calcular a concentração desconhecida de caseína presente no tubo 5. A análise conclusiva foi feita a partir dos resultados satisfatórios observados, demonstrando a eficácia e praticidade do método utilizado. 3 I. Introdução I. A. Métodos para a dosagem de proteínas As proteínas são compostos nitrogenados orgânicos complexos, que em sua composição possui cadeias de aminoácidos e estão presentes em todas as células vivas. Sabe-se também, portanto, que elas desempenham um papel importantíssimo em quase todos os processos biológicos, já que podem atuar de diversas formas, como por exemplo na forma de enzimas, hormônios, neurotransmissores e outros. Devido à grande importância dessa macromolécula nesses diversos processos biológicos, há grande interesse das mais variadas áreas de estudos, por isso, os métodos para a determinação destes compostos é de alto interesse para um grande variedade de profissionais. E apesar de finalidades distintas, os interesses se intersecionam na escolha do método mais adequado, mais barato e mais eficaz. Dito isto, tem-se o desenvolvimento fundamental de métodos espectrofotométricos para a determinação de proteínas totais, sobretudo, estudos comparativos dessas metodologias, para que seja possível o uso da mais vantajosa em aspectos econômicos e eficazes. Existem vários métodos para a determinação da concentração de proteínas, os mais comuns frequentemente utilizam a espectrofotometria na região ultravioleta e do visível (UV-Visível). Não existe metodologia considerada de uso universal para todos os meios, os geralmente mais utilizados são o do biureto, de Lowry, do ‘’ Coomasie brilliant blue’’ BG-250 ou reagente de Bradford, do BCA ou reagente de Smith, e de absorção de proteínas no ultravioleta. (Zaia, 1998) O método utilizado nesta prática será o do biureto, devido ao seu baixo custo e boa sensibilidade. I. B. Método do biureto O biureto é formado a partir do aquecimento da Ureia, ele possui ligações semelhantes as ligações peptídicas encontradas na formação de proteínas e por isso este método, que é utilizado para determinar a concentração de proteínas em diversos meios (como por exemplo: na urina, em alimentos, na saliva, no tecido animal, entre outros), recebeu justamente esse nome. No esquema a seguir pode-se observar a produção de biureto e amônia após o aquecimento de ureia: O reativo do biureto consiste em uma solução de Sulfato de Cobre (CuSO4) e tártaro duplo de Sódio e Potássio (KNaC4H4O6). Na reação em meio alcalino há interação das proteínas com os íons Cu2+, no produto da reação se tem a formação de coloração violácea, ou seja, após a reação, quanto mais escura for a coloração da solução maior será a concentração de proteínas no meio. A seguir pode-se observar a representação da interação entre as ligações peptídicas de uma proteína ou peptídeo com íons Cu2+: 4 (Interação ligação peptídica / Cu2+) As substâncias coloridas geradas no produto da reação absorvem luz na região visível, portanto é possível quantifica-las, e essa quantificação é realizada por meio de espectrofotometria, que é o procedimento a ser realizado nesta prática. II. Objetivos Está prática tem como seu objetivo, a dosagem de proteínas feita com o auxílio do método de biureto. Com os resultados obtidos através do método de espectrofotometria, realizar a construção do gráfico da Curva Padrão de Caseína e o gráfico de sua respectiva equação, tornando possível o cálculo da concentração da solução desconhecida de caseína. III. Material e Métodos III. A. Material Foram utilizados 7 tubos de ensaio, micropipeta P1000, micropipeta P5000, ponteiras, 1 estante de tubos, 1 Becker de 50mL e 6 cubetas. Já as soluções utilizadas foram a solução padrão de Caseína (5mg/mL) diluída em PBS pH 7,4 e a amostra de caseína de concentração desconhecida diluída em PBS pH 7,4. Além do reagente do biureto e do tampão fosfato com salina em pH 7,4. Equipamento: Espectrofotômetro. Reagente do biureto: CuSO4. 5 H2O 0,15% p/v Tartarato duplo de sódio e potássio 0,60% p/v KI 1,00% p/v NaOH 1,00 mol/L PBS pH 7,4 (Tampão fosfato com salina em pH 7,4): KCl 2,680 mmol/L KH2PO4 1,470 mmol/L NaCl 0,137 mmol/L Na2HPO4. 7 H2O 8,060 mmol/L 5 III. B. Métodos Pegou-se uma alíquota de aproximadamente 7 mL da solução padrão de caseína em um tubo de ensaio; pegou-se outra alíquota de aproximadamente 10 mL da solução de PBS em um Becker e em seguida levou-se as duas para pipetar na bancada; Primeiramente identificou os tubos do B (tubo branco) ao 5; Transferiu-se o PBS, com o auxílio da pipeta P5000, a quantidade devida necessária de PBS para cada tubo; Transferiu-se diferentes quantidades das soluções de Caseína (5mg/mL) os tubos conforme indicado na tabela do roteiro de prática, onde apenas o tubo branco não recebeu nenhuma quantidade de proteína; Transferiu-se 5mL de reagente de biureto para todos os tubos. Homogeneizou-se a solução e deixou-se por 10 minutos em repouso para a estabilização da reação. Posteriormente, transferiu-se o conteúdo de cada tubo para uma cubeta, enchendo-a acima da metade; leu-se as absorbâncias das soluções, contra a solução do tudo branco, com o espectrômetro configurado do comprimento de onda de 540nm; Anotou-se os valores. IV. Resultados IV. A. Tabela de construção da curva padrão, onde apenas o tubo branco não recebeu nenhuma quantidade de proteínas. Valores de absorbância obtidos no espectrômetro. IV. B. Tubos enumerados de B ao 5 após homogeneização e o repouso de 15 minutos necessários para a estabilizaçãoda reação. 6 IV. C. Cálculos da massa de caseína em cada tubo com a fórmula: Ci*Vi= Cf*Vf Tubo 1: Cf = (5mg/ml * 0,5mL) / 7mL = 0,3571 mg/mL Tubo 2: Cf = (5mg/ml * 1mL) / 7mL = 0,7143 mg/mL Tubo 3: Cf = (5mg/ml * 1,5mL) / 7mL = 1,0714 mg/mL Tubo 4: Cf = (5mg/ml * 2mL) / 7mL = 1,4286 mg/mL IV. D. Gráfico da curva de calibração, feito no papel milimetrado, onde o número de absorbância obtido no cumprimento de onda 540nm está representando o eixo das ordenadas (Y) e a concentração de caseína mg/mL está representando o eixo das abscissas (X). IV. E. Cálculo da fórmula da equação da reta Sendo: y= ax + b [0,3571(x); 0,056(y)] 0,056= a*0,3571 + b b = 0 a=0,056/0,3571 – b a=0,1568 – 0 a=0,1568 y= 0,1568x (fórmula da equação) 7 IV. F. Cálculo da concentração da amostra desconhecida a partir da fórmula da reta do gráfico linear da curva de calibração. y = ax + b 0,096 = 0,1568x x = 0,096/0,1568 = 0,6122 0,6122/7 = 0,087457142/2 = 0,0437 [ ] do tubo 5= 0,0437 mg/mL V. Discussão Pode-se observar no gráfico apresentado nos resultados, que o valor da absorbância está diretamente ligado com a quantidade de proteínas presentes no meio. O tubo branco no gráfico está representado no ponto (0,0), isso porque este tubo continha apenas reagentes e uma quantidade nula de proteínas, ele foi utilizado para calibrar o espectrofotômetro para que a absorbância tivesse seu início em zero. Ele é chamado de tubo branco exatamente por ter zero concentração do que se deseja medir, sendo então utilizado como parâmetro, ou seja, em qualquer procedimento similar a este o tubo branco sempre será posto primeiro que os outros tubos no espectrofotômetro (a máquina não sabe que está solução é a que não contém absolutamente nenhum concentração de proteína, portanto, sempre que ela for colocada é necessário apertar o botão para tarar). O esboço do gráfico se demonstrou favorável, já que a reta traçada intersectou todos os pontos, como era o esperado. O cálculo da concentração de cada tubo foi necessário para que fosse possível o esboço correto do gráfico, já que apenas se sabia da concentração inicial e todas foram diluídas com a adição dos reagentes. O valor de b na fórmula da equação foi igual a zero, pois o ponto b é justamente a altura onde o eixo Y é atravessado pela reta, que nesse caso, como pode se observar pelo gráfico, foi exatamente no ponto (0,0). Pode-se dizer que o resultado calculado da concentração do tubo 5 foi favorável, já que se observarmos a imagem dos tubos, pode-se perceber que mesmo ainda quando não se sabia o exato valor da concentração de proteína que foi posta dentro deste tudo, a cor da sua solução estava bem clarinha quando se comparada as outras (exceto ao tubo branco por motivos já conhecidos), nos dizendo que ela não poderia ter concentração maior do que a dos outros tubos, já que eles apresentaram uma cor mais intensa. VI. Bibliografia ZAIA, D. Determinação de proteínas totais via espectrofotometria: Vantagens e desvantagens dos métodos existentes. Departamento de química - CCB - Universidade Estadual de Londrina – 86051 – 970 - Londrina - PR. SOUZA, Karina de Freitas; NEVES, Valdir Augusto. Experimentos de Bioquímica. Disponível em: <http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_proteinas/reacoes_coradasdois3.htm>. Acesso em 29/04/2021. http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_proteinas/reacoes_coradasdois3.htm 8
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