Frutos de palmeiras da Amazônia: fonte de enzimas peroxidases para emprego no ensino de reação de oxirredução.

ISBN 978-85-85905-15-6

Área

Ensino de Química

Autores

Costa, L.F.M. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ) ; Gonçaves, J.P.G. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ) ; Santos, W.R.L. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ) ; Silva, M.D.B. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ) ; Carneiro, J.S. (UNIVERSIDADE DO ESTADO DO PARÁ)

Resumo

Esta pesquisa objetivou utilizar extratos brutos do buriti (Mauritia flexuosa L.), dendê (Elaeis guineensis J.) e inajá (Maximiliana Maripa A.), como proposta metodológica para promover o ensino de química de forma experimental e contextualizada. Realizaram-se 3 ensaios com intuito de testar a possível oxidação do substrato orgânico pelos extratos aquosos dos frutos obtidos por maceração. Os resultados mostraram a ocorrência de reação nos ensaios dos 3 frutos, sugerindo que os mesmos são fontes de enzimas oxidativas que podem ser aplicadas ao ensino de reações de oxirredução.

Palavras chaves

Buriti; Dendê; Inajá

Introdução

O Brasil possui grande variedade de frutas e vegetais considerados fontes inesgotáveis de enzimas, que podem ser utilizados in natura ou como extrato bruto, obtido por procedimentos simples de extração (ZERAIK et al, 2008).Dentre estas, destacam-se as palmeiras, por serem matrizes biológicas ricas em enzimas que atuam como catalisadores dos processos biológicos, atuando dentro e fora das células vivas que as produzem.As peroxidases são amplamente distribuídas na natureza sendo encontradas em animais, microorganismos e vegetais, catalisando a oxidação de uma ampla variedade de substratos, utilizando peróxido de hidrogênio (H2O2) e outros peróxidos. Na indústria de alimentos suas ações são de grande importância, pois podem causar mudanças deteriorativas no sabor, aroma, textura e valor nutricional em alimentos, tais como frutos e vegetais crus. Na química esta enzima pode atuar como base catalítica de uma série de reações de oxidações, tendo como substratos alvos uma grande variedade de substâncias orgânicas (FORSYTH; ROBINSON, 1998). Devido à sua natureza oxidativa há várias áreas onde ela pode substituir as técnicas atuais da química oxidante e envolver-se em uma série de processos de interesse biotecnológico. Essas matrizes biológicas possuem variadas formas de aproveitamento, porém ainda existem poucos estudos que relacionem sua importância com aspectos didáticos pedagógicos, sendo pouco exploradas pelos docentes no âmbito escolar. Além disso, a realização de experimentos didáticos pode ser uma estratégia importante de criação de situações reais nas quais os conhecimentos adquiridos em sala de aula se aplicam e ademais práticas experimentais estimulam o questionamento investigativo nos alunos facilitando o aprendizado (Guimarães, 2009).

Material e métodos

As fontes enzimáticas utilizadas foram dos frutos de buriti, dendê e inajá, adquiridos na feira do município de Abaetetuba (PA). Todos os frutos foram transportados em sacos de polietileno para o laboratório multidisciplinar da UEPA, campus Mojú e em seguida foram selecionados obedecendo ao padrão de frutos sadios, isentos de defeitos e parasitas. Estes foram lavados e enxaguados em água corrente, após este processo o descasque e a despolpa foram realizados, manualmente, utilizando facas inoxidáveis, segundo orientações de Chitarra (2000). Cerca de 10g da polpa de cada fruto para a obtenção do extrato enzimático, em seguida, adicionou-se 40 ml de água destilada na proporção de 1:4. Os extratos obtidos foram filtrados e recolhidos em um Becker, para serem usados como catalizadores das reações de oxidação. Foram realizados três ensaios de formas diferentes para obter-se a atividade Oxidase, presente em cada um dos extratos brutos. Nos ensaios realizados, foram adicionados: 7mL de extrato bruto, 1mL de peróxido de hidrogênio, 1mL de solução de guaiacol e 1mL de água destilada. Sendo que no ensaio 1 o guaiacol foi ausente, enquanto que no teste 2 peróxido de hidrogênio foi ausente e para o experimento 3 a água destilada não foi adicionada. Em seguida podem ser feitas algumas observações e discussões acerca da química envolvida no experimento, como por exemplo, se ocorreu ou não reação e as justificativas para tal, além da comparação da reatividade entre os extratos brutos em estudo, uma vez que, reações de oxirredução envolvem perda e ganho de elétrons, onde as espécies que ganham elétrons sofrem redução e as que perdem, sofrem oxidação.

Resultado e discussão

No ensaio 1 quando o peróxido foi adicionado nos extratos brutos, observou-se que não ocorreu alteração da coloração, pois não foi adicionado substrato orgânico, ou seja, o guaiacol, e com isso o catalizador enzimático(extrato bruto)não poderia atuar, impedindo o surgimento de uma atividade enzimática oxidativa e de uma reação química. O ensaio 2 comportou-se de forma semelhante ao ensaio 1, ou seja, não houve alteração da coloração, pois neste caso não foi adicionado no meio o agente oxidante (H2O2) que é a espécie doadora de elétrons para substrato orgânico, assim, o extrato enzimático não poderia atuar, resultando em não ocorrência da reação. No ensaio 3 os resultados foram positivos com relação a atividade oxidativa, pois foi adicionado ao meio o agente oxidante e o substrato orgânico, com isso o catalizador pôde atuar, ocorrendo a reação de oxirredução. Os três extratos brutos apresentaram atividade enzimática devido à reação de oxidação do substrato guaiacol. O aparecimento da cor alaranjada pode ser explicado pela presença da enzima peroxidase, que é uma classe facilmente encontrada e extraída de algumas fontes de vegetais. Observa- se na reação química abaixo (figura 1) que o guaiacol foi oxidado a tetraguaiacol pela ação catalítica nos extratos de buriti, dendê e inajá. Pode-se observar ainda na reação química que o guaiacol teve seu numero de átomos de hidrogênio diminuído, com isso perdeu elétrons sofrendo oxidação, enquanto que o peróxido de hidrogênio foi reduzido à molécula de água, com isso ganhando elétrons e sofrendo redução. Dessa forma, se o professor relacionar a teoria com a experimentação no ensino de oxirredução é notório que o aluno terá mais facilidade para compreender e diferenciar as substâncias que sofrem redução e oxidação.

Através da reação de Guaiacol com H2O2 e Substrato Orgânico, originando Tetraguaicol mais Água,é notório a ocorrência de oxirredução na reação.

Conclusões

Este estudo utilizou um método simples, para verificar a presença da enzima peroxidase em frutos e relacionar nas escolas com o ensino de oxirredução. Com isso, através do trabalho espera-se contribuir para a busca de novas práticas de ensino dos professores que além de demonstrarem a importância de se identificar características químicas de espécies amazônicas, podem relacionar assuntos do conteúdo programático em práticas de experimentação no ensino, ressaltando assim, a possibilidade de utilizar produtos encontrados em nossa região como objeto de estudo com metodologias construtivistas.

Agradecimentos

Referências

CHITARRA, M. I. F. Processamento Mínimo de Frutos e Hortaliças. Lavras: UFLA/FAEPE, 2000. 132p.

FORSYTH, J. L.; ROBINSON, D. S. Purification of Brussels sprout isoperoxidases. Food Chem., v. 63, p. 227-234, 1998.

GUIMARÃES, C.C. Experimentação no ensino de química: caminhos e descaminhos à aprendizagem significativa. Química Nova na Escola, n. 31. p. 198-202, 2009.

ZERAIK, A .E.; SOUZA, F. S.; FATIBELO-FILHO, O Desenvolvimento de um spot test para o monitoramento da atividade da peroxidase em um procedimento de purificação. Química Nova,v.31, p 731-734, 2008