ÁREA: Química Analítica
TÍTULO: ESTUDO DA ATIVIDADE DA UREASE EM EXTRATOS VEGETAIS
AUTORES: AMARAL, K.C.O.G (UFRN) ; COSTA, A.P.S (UFRN) ; LIRA, D.C (UFRN) ; BEZERRA,C.A (UFRN) ; SANTOS, A.S (UFRN) ; SILVA, P.M.S (UFRN) ; MELO, J.V (UFRN)
RESUMO: Existem determinados vegetais que devido à sua função fisiológica no organismo tornam-se uma fonte de enzimas ou sistemas enzimáticos. Essas enzimas podem ser encontradas em diversas fontes como folhas, raízes, frutas ou sementes. Embora existam limitações na extração de enzimas a partir de vegetais devido ao seu baixo rendimento a tendência para a utilização de tecidos de vegetais em vez de enzimas purificadas de deve ao fato das mesmas estarem em um habitat natural, tornando-se bastante estáveis. O Brasil tem uma grande variedade de vegetais que constituem uma fonte quase inesgotável de enzimas podendo ser aplicadas nas mais diversas áreas do conhecimento. O objetivo deste trabalho é estudar as melhores condições de extração da urease a partir de extratos de sementes de soja e melancia.
PALAVRAS CHAVES: urease, extratos vegetais
INTRODUÇÃO: As enzimas são proteínas que catalisam reações químicas, nos seres vivos e possuem um centro ativo, onde se processam as reações com determinados substratos. O emprego de reações enzimáticas em química analítica tem sido amplamente explorado devido à sua sensibilidade e alta seletividade A enzima urease, selecionada para o desenvolvimento deste trabalho, pode ser encontrada em sementes de soja, Glycine max, e melancia Citrullus lanatus. A urease é a enzima responsável pela hidrolise da uréia em amônia, e apesar de haver uma tendência recente de utilização de tecidos de vegetais e/ou extratos brutos no lugar de enzimas purificadas o uso desses pode apresentar, em alguns casos, certa desvantagem na seletividade do método analítico. Mas, por outro lado são extremamente econômicos e, geralmente, possuem tempo de vida superior àqueles métodos que utilizam enzimas purificadas, visto que estas enzimas naturalmente imobilizadas nas células destes matérias biológicos (habitat natural) são mais estáveis e geralmente possuem o seu cofator disponível. Fatores como pH e temperatura atuam no mecanismo cinético dessas reações, podendo aumentar ou diminuir a velocidade reacional pela modificação na estrutura dos sítios ativos, alterando assim a atividade catalítica A uréia, substrato da urease, pode ser sintetizada industrialmente a partir de amônia e de dióxido de carbono. Sendo utilizada em resinas, produtos farmacêuticos, como fonte de nitrogênio não protéico para ruminantes e em fertilizantes. Sua dosagem no sangue é medida para avaliar doenças renais e hepáticas, sendo um importante parâmetro no diagnostico aplicado da função renal.
MATERIAL E MÉTODOS: Os grãos de soja e sementes de melancia sem aditivos nem tratamento térmico foram adquiridos em lojas especializadas em sua forma bruta. Posteriormente, foram triturados e peneirados ate a obtenção de um pó fino. Em seguida 10 g de cada amostra (soja e melancia) foram transferidas para recipientes limpos e secos contendo 35 mL de tampão fosfato e glicerol. Cada mistura foi submetida à agitação por 15 minutos e depois mantida em refrigeração a 4° C por 24 horas com o intuito de extrair a enzima para a fase aquosa. Posteriormente, centrifugado por 15 min em tubos de ensaio numerados. Após a separação o líquido sobrenadante contendo o extrato de cada enzima foi armazenado sob refrigeração. Dentre as limitações das enzimas em relação às suas aplicações está a grande sensibilidade da reação catalítica em função da temperatura. Com o intuito de descobrir a melhor condição de trabalho se fez um estudo da atividade da enzima em função da temperatura do extrato vegetal Para tanto, 10 mL de cada extrato foi transferidos para uma célula e controlou-se a temperatura do sistema, entre 25° a 40°C, através de um banho termostático A resposta obtida foi à diferença de pH através de um pHmetro após a adição do substrato, neste caso, 1 mL de solução de uréia 0,2M em tampão fosfato. Outro parâmetro importante a se considerar em relação à atividade enzimática é o pH. Normalmente a interação enzima-substrato é mais eficiente em um valor de pH determinado, ou seja, o pH ótimo da reação. Nesse caso, preparamos diferentes extratos de soja e melancia elaborados em soluções tampão com valores de pH entre 5,5 a 8,5. Tomou-se 10 mL do extrato em uma célula termostatizada a 30°C, em seguida, adicionou-se 1,0 mL da solução de uréia a 0,2M ajustado ao valor do pH de extração de cada vegetal.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A velocidade da reação aumenta na medida em que se eleva a temperatura. Esse aumento proporciona uma elevação da agitação molecular modificando a estrutura espacial da enzima. A Figura 1 confirma que a temperatura ótima para a urease é 30 °C em ambos os extratos notando um ligeiro aumento na resposta do extrato de melancia quando o mesmo é analisado a 40 °C. Os resultados obtidos com a variação do pH, ver figura 2, demonstraram que o pH ideal da urease e ambos os extratos é o de 6,5 confirmando que o pH isoeletrônico da urease 6,5 é aplicável em ambos os extratos. Em estudos anteriores percebeu que a variação do pH no extrato de sementes de melancia após a adição do substrato, nas mesmas condições de análise o extrato de soja (10g de grãos de soja/ 35 mL do tampão), não atingiram uma resposta satisfatória sendo necessário o concentrá-lo ainda mais durante a etapa de extração (15g de sementes de melancia/ 25 mL do tampão.
CONCLUSÕES: Neste trabalho percebeu-se há necessidade de melhorar a forma de extrair a enzima de modo a se obter soluções mais concentradas, avaliando possíveis interferentes e inibidores que prejudiquem a atividade enzimática no sentido de se obter extratos com maior quantidade de enzima que proporcionam maior intensidade e um menor tempo de resposta. E que as propriedades de temperatura e pH da enzima extraídas do extrato de soja não diferem muito daquelas observadas nos extratos de melancia.
AGRADECIMENTOS: A todos os professores e amigos que contribuíram para a realização deste trabalho e a CAPES pelo apoio financeiro.
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