ÁREA: Bioquímica e Biotecnologia
TÍTULO: DETERMINAÇÃO DOS PARÂMETROS DE ATIVIDADE DA PEROXIDASE DE SOLANUM lYCOCARPUYM ST. HILLl. (SOLANACEAE)
AUTORES: MARTINS, F. F. (UEG) ; SILVA, R. S. (UEG) ; CARAMORI, S. S. (UEG) ; SILVA, V. J. (UEG)
RESUMO: RESUMO: O presente trabalho estudou a extração da enzima peroxidase da Lobeira (S. lycocarpum St. Hill) e seus principais parâmetros de atividade. Os parâmetros de atividade foram realizados a partir do extrato bruto. A peroxidase extraída da casca apresentou maior atividade do que a extraída da polpa. No entanto, as mesmas apresentaram um padrão similar de decaimento da atividade quando submetidas a aquecimento, bem como, tempo e pH ótimos de atividade bastante semelhante. Entretanto, foi possível notar que as enzimas presentes na casca apresentaram maior estabilidade a 50 ºC, enquanto as presentes na polpa, apresentaram maior estabilidade a 70 ºC. Estes resultados indicam que a peroxidase pode ser empregada em testes de oxidação de fenol ou de compostos fenólicos em águas residuárias.
PALAVRAS CHAVES: peroxidase, solanum lycocarpum st. hill, parâmetros de atividade
INTRODUÇÃO: INTRODUÇÃO: Por definição, enzimas são proteínas que têm por característica funcional a capacidade de catalisar reações e se diferem em alguns aspectos dos catalisadores químicos por possuírem maior capacidade catalítica (aumentam a velocidade das reações em 106 a 1012 vezes) por trabalharem em condições suaves, tais como temperatura inferior a 100 °C pressão atmosférica, pH próximo a neutralidade e, finalmente, por apresentarem especificidade alta por seus substratos (reagentes) e produtos (ZILLE, 2005). Tais aspectos logo atraíram a atenção daqueles que atuam na indústria biotecnológica, de forma que as enzimas vêm sendo utilizadas como catalisadores em processos industriais há mais de 50 anos, pois representam uma considerável economia de tempo, energia e investimentos em equipamentos resistentes à corrosão e a altas pressões e temperaturas (BON, 1999). Dentre as enzimas, encontra-se a classe das peroxidases, e nesta esta contida a peroxidase, uma enzima que vem sendo bastante estudada, principalmente pela propriedade de catalisar uma larga variedade de reações, tais como síntese de polissacarídeos, oxidação de fenóis, defesa de patógenos, regulação da elongação de células e outras (KAO, 2003). A oxidação de compostos fenólicos ocorre na presença de oxigênio, em que a peroxidase os transforma em quinonas coloridas, que participam posteriormente das reações de polimerização, para dar origem as melonoidinas, caracterizadas pelo aparecimento da coloração marrom-escura nos frutos (LIMA et al., 2001). Além disso, as enzimas são de grande importância em biotecnologia, o que as faz alvos de inúmeros estudos. Neste contexto, o presente trabalho tem por objetivo extrair a enzima peroxidase da Lobeira (S. lycocarpum St. Hill) e estudar os seus parâmetros de atividade.
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS: Para a extração da peroxidase foram coletadas 22 amostras de frutos de S. lycocarpum de oito plantas. O extrato bruto dos frutos de S. lycocarpum foi obtido separando-se a casca e a polpa na proporção de 1,0 g para 10 mL de solução tampão de extração. A mistura contendo a casca e/ou a polpa e a solução tampão foi triturada em um liquidificador por cerca de 3 min, seguida de filtração a vácuo da solução. A atividade da peroxidase foi determinada de acordo com a metodologia de HALPIN et al. (1989), utilizando pirogalol e peróxido de hidrogênio como substratos e adotando um tempo de reação de 1 minuto, a partir do qual foi feita a leitura de absorbância do produto formado em um espectrofotômetro UV/VIS a 420 nm. Para efeito de comparação da atividade da peroxidase, provas em branco foram feitas na ausência da amostra. O pH ótimo de atividade da peroxidase foi determinado em extratos com solução tampão fosfato de sódio 0,05 mol.L-1, pH 7,0; 6,5 e 6,0; e solução tampão acetato de sódio 0,05 mol.L-1, em pH 5,5; 5,0; 4,5 e 4,0. O tempo ótimo de reação para a peroxidase foi realizado em pH ótimo, de modo que a reação se processasse dentro da cubeta, que foi levada ao espectrofotômetro, onde foram feitas leituras com intervalos de 1 minuto, até a marca de 30 minutos. A temperatura de atividade ótima foi realizada em pH e tempo ótimos nas temperaturas de 30, 35, 40, 45, 50, 55 e 60 ºC. Os ensaios de termoestabilidade foram feitos mantendo-se o extrato aquecido a 50 ºC, por 10, 30, 60 e 90 minutos. Decorrido este tempo, o extrato foi retirado do aquecimento e deixado em repouso até que atingisse a temperatura ambiente, para que em seguida fosse testada quanto à atividade da peroxidase. Em seguida, repetiu-se o procedimento para a temperatura de 70 ºC.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÃO: Os resultados encontrados para a atividade da peroxidase da casca e da polpa em diferentes valores de pH. Foi observado que à medida que o pH aumenta, aumenta-se também a atividade enzimática, expressa em unidades de enzima, percebe-se também que na faixa de pH entre 6,0 e 7,0 tem-se uma maior atividade, tendo a enzima, apresentado uma maior eficiência como catalisador da reação em pH 7,0, sendo este o pH ótimo de atuação da peroxidase da S. lycocarpum. Ademais, é possível observar que a casca do fruto contém atividade superior àquela encontrada para a polpa do fruto. O aumento da atividade em relação ao tempo é descrito por uma curva hiperbólica que tende assintoticamente para um limite, que corresponde a um estado de equilíbrio da reação. Sendo assim, pode-se perceber que de 1 a 20 minutos a atividade da enzima aumenta consideravelmente e entre 20 e 30 minutos há um decréscimo na taxa de crescimento da mesma. Portanto, adotou-se o tempo de 20 minutos como sendo o tempo ótimo da atividade enzimática. Os resultados para a temperatura ótima de atuação da peroxidase mostraram que 40 °C é a temperatura em que a atividade enzimática é máxima. Podendo-se adotar essa temperatura como a temperatura ótima de atuação da enzima. Os resultados de termoestabilidade mostraram um decréscimo quase contínuo de atividade da peroxidase nas duas temperaturas, tanto para os extratos da polpa quanto para os da casca de S. lycocarpum. Embora tenha sido observado que a queda na atividade demonstra um padrão similar para as amostras de casca e polpa, é possível notar que as enzimas presentes na casca são mais termorresistentes a 50 ºC, enquanto aquelas presentes na polpa apresentam maior resistência a 70 ºC.
CONCLUSÕES: CONCLUSÕES: A peroxidase, extraída da casca de S. lycocarpum apresenta uma maior atividade do que àquela extraída da polpa. Por outro lado, as mesmas apresentam um padrão similar de decaimento da atividade, quando submetidas a aquecimento, bem como um tempo ótimo de atividade bastante semelhante. Entretanto, é possível notar que as enzimas presentes na casca apresentam uma maior estabilidade a 50 ºC, enquanto que aquelas presentes na polpa, apresentam maior estabilidade térmica a 70 ºC.
AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem a FAPEG e ao Instituto de Química da UFG pela realização das análises.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
BON, E., PEREIRA JÚNIOR, N. Tecnologia Enzimática. Rio de Janeiro: Fundação Biblioteca Nacional, 1999.
HALPIN, B., PRESSEY, R., JEN, J., MONDY, N. Purification and Characterization of Peroxidase Isoenzymes from Green Peas (Pisum sativum). Journal of Food Science, 54, 644-649, 1989.
KAO, C.H. Differential effect of sorbitol and polyethylene glycol on antioxidant enzymes en rice leaves. Plant Growth Regulation, 39, 83-89, 2003.
LIMA, J. F.; PINTO, R. M. S.; DANTAS, J. L. L. Avaliação e caracterização agronômica de germoplasma de mamão. Magistra Cruz das Almas, 13, 1, 2001.
LOBO, T. M.; Preparação de Compósitos de Polianilina/Copolímero Estireno-Divinilbenzeno. Goiânia: UFG, 2005. Dissertação (Mestrado em Química) Instituto de Química, Universidade Federal de Goiás, 2005.
ZILLE A. Laccase for Textile Applications. Guimarães: UMINHO, 2005. Tese de Doutorado. Departamento de Engenharia Têxtil, Escola de Engenharia, Universidade do Minho, 2005.
