ÁREA: Produtos Naturais
TÍTULO: ESTUDO QUALITATIVO DA BIOTRANSFORMAÇÃO DA CICLOHEXANONA E DA VANILINA POR ENZIMAS CONTIDAS NO ABACAXI (Ananas comosus L.).
AUTORES: MORAIS, R. B. DE (UECE) ; DUARTE, A. C. M. B. (UECE) ; FROTA, E. B. (UECE) ; JACINTO JÚNIOR, S. G. (UECE) ; ALMEIDA,L. DE M. (UECE)
RESUMO: RESUMO: O abacaxi (Ananas Comosus L.) é uma fruta cultivada no Brasil pelo favorecimento do clima tropical e subtropical. Outro fator interessante é que esta pode ser cultivada o ano inteiro. Nele estão contidas várias substâncias que possuem potencial medicinal; no tratamento de algumas doenças, industrial e comercial; na indústria de alimentos, na fabricação de vinhos, em indústrias têxteis, etc. Na família Bromeliaceae está presente à enzima bromelina. Esta pertence à classe das hidrolases e pode ser utilizada na biotransformação de compostos. Tendo em vista esse fator, o objetivo principal deste trabalho é testar o potencial biorredutor das enzimas presentes no fruto quando em contato com os substratos ciclohexanona e vanilina. As pesquisas foram realizadas no Laboratório de Biotecnolo
PALAVRAS CHAVES: biocatálise, biorredução, enantiosseletividade
INTRODUÇÃO: O abacaxi (Ananas comosus L.) é uma espécie frutífera de grande importância econômica e social cultivada em mais de 70 países de clima tropical e subtropical. A participação brasileira de produtos de abacaxi no mercado externo ainda é bastante reduzida, concentrando-se, basicamente, os seus envios para países como Itália, Alemanha e Países Baixos1. Sua frutificação ocorre no ano todo. A acidez do abacaxi favorece na digestão e na absorção de ferro. O suco de abacaxi é excelente diurético, sem açúcar, tomado em pequena quantidade uma ou duas horas antes da refeição, ajuda a abrir o apetite. A fruta é eupéptica, germicida, oxidante forte, desobstruente do fígado, antiictérica, antiartrítica, antihidrópica, antidiftérica, boa contra as afecções da garganta e contra a arteriosclerose. Sua constituição química é baseada em bromelina e cinarina, triterpenos, saponinas, flavonoídes, glicosídeos, sacarídeos, taninos e mucilagens2. O abacaxi é a principal fonte da enzima proteolítica bromelina (EC 3.4.22.4) sendo este um nome genérico dado ao conjunto de enzimas proteolíticas encontradas nos vegetais da família Bromeliaceae, da qual o abacaxi é o mais conhecido. A bromelina é encontrada no caule, folhas, raízes e no fruto do abacaxizeiro (A. comosus) e em todas as espécies da família Bromeliaceae. No entanto, sua produção ainda é pequena comparada às necessidades do mercado, tornando-se um produto oneroso devido ao alto valor comercial, por não ser produzido no Brasil3. A bromelina tem diversos usos, todos baseados em sua atividade proteolítica. A sua importância econômica está relacionada com a produção de fármacos e a sua utilização na indústria alimentícia (na clarificação de cervejas, na fabricação de queijos, no amaciamento de carnes, no preparo de alimentos infantis e diet
MATERIAL E MÉTODOS: MATERIAL E MÉTODOS: Preparação do álcool de referência por Borohidreto de Sódio (NaBH4):
Para se preparar o alcool, reduziu-se a ciclohexanona e a vanilina (substratos) com borohidreto de sódio (NaBH4) em meio ácido, tendo como produto os álcoois ciclohexanol e álcool vanílico. Para desenvolver a referida redução foi utilizada a seguinte metodologia: em um erlenmeyer de 25 mL adicionou-se 410µL de ciclohexanona e posto em agitação por 40 minutos no agitador magnético, durante esse período adicionou mais 5 mL de etanol gota a gota com uma pipeta de Pasteur. Em um béquer dissolveu-se 0,0848g de borohidreto de sódio em 1,5 mL de água destilada gelada, esperou-se que o borohidreto reagisse com a água e após o término do tempo de agitação da solução etanólica, essa segunda solução foi adicionada também por gotejamento. Após dez minutos em outro béquer foram adicionados 10 mL de água destilada gelada e 1 mL de ácido clorídrico concentrado. A solução contida no erlenmeyer foi transferida para o béquer que continha a água e o ácido clorídrico, e esperou-se que a reação ocorresse. O mesmo procedimento foi repetido utilizando-se 392,4 mg de vanilina.
Biorredução dos substratos por Ananas comosus L.
Para a redução da ciclohexanona e da vanilina com as enzimas contidas no abacaxi utilizou-se a seguinte metodologia10: com a ajuda de uma balança, pesou-se 10 g do abacaxi e cortou-se em pedaços pequenos. Em seguida mergulhou-se o fruto em uma solução de hipoclorito de sódio (NaClO) a 5% por 10 minutos para evitar a contaminação microbiológica. Após o tempo determinado, lavou-se o fruto três vezes com água destilada para a retirada do hipoclorito de sódio. Ao erlenmeyer adicionou-se 70 mL de água destilada,10 g do vegetal e 0,25 mL de ciclohexanona, colocados em agitação por 48h
RESULTADOS E DISCUSSÃO: RESULTADOS E DISCUSSÕES: O borohidreto de sódio (NaBH4) é um reagente utilizado para reduzir carbonilas de aldeídos e cetonas. Sua utilização para fabricação de substâncias de referência, deve-se por ser altamente eficiente reduzindo o composto com alto grau de pureza. Ao se reduzir a ciclohexanona com o NaBH4 observou-se na Cromatografia em Camada Delgada (CCD) uma mancha laranja superior referente à cetona e outra rosa claro no meio da placa referente ao ciclohexanol. De maneira semelhante foi observado em relação à vanilina: uma mancha roxa um pouco acima do meio da placa referente ao álcool vanílico e uma amarela no meio da placa referente ao aldeído vanilina.
Ao se realizar a Cromatografia em Camada Delgada (CCD), utilizando-se como eluente a solução composta de 50% de acetato de etila e 50% de hexano com a ciclohexanol e o álcool vanílico, obtidos através da biorredução com as enzimas do abacaxi (Ananas comosus L.) e comparando-se ao obtido por redução com borohidreto de sódio, observou-se a mesma formação das manchas descritas nas placas revestidas com sílica. Todavia acima da mancha roxa observou-se a formação de uma mancha azul que segundo a literatura11, é a presença de éter vanílico, que pode ser formado como subproduto na biorredução. O que nos demonstra qualitativamente que os vegetais utilizados possuem enzimas com potencial biocatalítico, e podem biorreduzir efetivamente cetonas e aldeídos aos seus respectivos álcoois.
CONCLUSÕES: CONCLUSÕES: Conclui-se que as enzimas presentes no abacaxi possuem potencial biocatalítico para reduzir aldeídos e cetonas. Além disso, essas também são capazes de biotransformarem o substrato em seus isômeros. Estudos posteriores poderão comprovar se haverão alterações nessas concentrações álcool - éter, depois de quantificadas, alterando-se as condições reacionais como pH do meio, tipo de solvente, concentração do substrato e da fruta, e aumento da rotação do shake
AGRADECIMENTOS: AGRADECIMENTOS: Os autores agradecem à Universidade Estadual do Ceará e ao órgão de fomento: FUNECE.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS:
1 http://www.scientiaplena.org.br/sp_v5_111101.pdf Acessado em 09/07/2011 às 10:00h
2 http://www.portalsaofrancisco.com.br/alfa/abacaxi/abacaxi-1.php Acessado em 09/07/2011 às 11:00h
3 GONÇALVES, N. B. (Org.). Abacaxi. Pós-colheita. Embrapa agroindústria de Alimentos (Rio de Janeiro, RJ). Brasília: Embrapa Comunicação para Transferência de Tecnologia, (2000). 45p. (Frutas do Brasil; 5).
4 DRAETTA, I.S.; GIACOMELLI, E.J. Ocorrência da bromelina e cultivares de abacaxizeiro. Colet. ITAL, v.23, n.1, p.44-55, Campinas, (1993).
5 Comassito, J. V. Omoj, A. T. Porto, A. L. M. Andrade, L. H. Tetrahedron Letters, 2004, 473-476.
6 May, O.; Verseck, S.; Bommarius, A.; Drauz, K. Org. Proc. Res. Dev. 2002, 6, 452.
7 Yadav, J. S. Nanda, S. Reddy, P. T. Rao, A. B. J. Org. Chem. 2002, 67, 3900-3903.
8 Chai, W. Hamada, H. Suhara, J. Horinchi, C. A. Phytochemisgtry 2001, 57, 669-673.
9 CABRAL, J. M. S. AIRES-BARROS, M. R. GAMA, M. Engenharia Enzimática, LIDEL-Edições Técnicas, Lisboa PT, setembro 2003. pag; 9
10 TAKAMITSU Utsukihara, SATOSHI Watanabe, ATSUSHI Tomiyama, WEN Chai, C. AKIRA Horiuchi, Stereoselective reduction of ketones by various vegetables, Journal of molecular catalysis, Elsevier, 2006.
11 http://sec.sbq.org.br/cd29ra/resumos/T0475-2.pdf Acessado em 09/07/2011 às 12:00h
