INVESTIGAÇÃO DE FONTES VEGETAIS DE LIPASES: Jenipapo (Genipa Americana L.)

ISBN 978-85-85905-25-5

Área

Iniciação Científica

Autores

Rosa, C.M.C. (UEPA) ; Figueiredo, R.O. (UEPA) ; Valente, W.W.R. (UEPA) ; Almeida, N.C. (UEPA) ; Silva, N.R. (UEPA) ; Carneiro, J.S. (UEPA)

Resumo

As lipases são enzimas que catalisam substratos com óleos e gorduras. São, amplamente, utilizadas na indústrias para produção aromatizantes artificiais e em setores específicos, como biorremediação e diagnósticos de doenças. Esta enzima pode ser encontrada em fontes vegetais, dessa forma, as análises foram realizadas neste trabalho para investigar matrizes vegetais inseridas na Região Amazônica, tendo em vista a magnitude da biodiversidade local. A espécie vegetal estudada foi o Jenipapo (Genipa Americana L.), utilizando a casca, polpa e caroços para obtenção dos extratos. Constatou-se atividade enzimática de lipase nas três partes estudadas, sendo o de maior valor encontrado na polpa, seguido da atividade nos caroços e cascas.

Palavras chaves

Enzima Lipase; Biotecnologia; Matriz Vegteal

Introdução

As enzimas são proteínas que apresentam função catalisadora, sem comprometer as etapas do processo reacional. Inseridas no desenvolvimento vital dos organismos, as enzimas direcionam os reagentes/substratos para rotas úteis (CHAMPE et al., 2009). Os tipos de proteínas catalisadoras estão relacionados com as especificações dos substratos. Dessa forma, as enzimas Amilases atuam nos substratos com amido, as Proteases quebram ligações peptídicas presentes em substratos com proteínas, as Lactases catalisam reações com o dissacarídeo Lactose, entre outros (JAEGER et al., 1999). As enzimas foram reconhecidas no século XIX, período que marcou o desenvolvimento de aplicações destas substâncias em setores úteis de produção decorrente de suas vantagens em comparação aos catalisadores químicos sintéticos. Os compostos enzimáticos são naturais, atuam em condições variadas, não são tóxicas, catalisam reações específicas e podem ser reutilizadas (MUSSATO et al.,2007), em alguns casos e modelos de usos. O uso de enzimas específicas, como as lipases, evidencia a importância desta no âmbito industrial. As enzimas lipolíticas catalisam diversas reações, as principais são: Hidrólise, Esterificação e Interesterificação. Para o comércio, a reação de Hidrólise do éster, catalisada por lipases, não é rentável, em relação ao procedimento convencional. Todavia, produtos de alto valor agregado podem ser obtidos, por catalise de enzimas lipolíticas de óleos e gorduras, como exemplo, ácidos dicarboxílicos para indústrias de pré-polímeros 33, ácidos graxos polinsaturados (PUFAs) do tipo ômega-3 e ômega-6, astaxantina, éster γ-decalactona, éster γ-decalactona. Comprovam a vantagem econômica e a viabilidade da fundamentação deste processo (MENDES, et al. 2004). O Brasil possui uma grande variedade de frutas e vegetais, sendo que a maioria é de baixo custo e, facilmente, encontrada em todo o território nacional, e é indiscutível que a Amazônia apresenta a maior reserva de biodiversidade. Essas frutas e vegetais são fontes inesgotáveis de enzimas que podem ser utilizadas in natura ou como extrato bruto, obtido por procedimentos simples de extração. Dependendo da aplicação analítica, faz-se necessária a purificação da enzima de interesse que, geralmente, é feita empregando-se procedimentos envolvendo várias etapas de pré- purificação (FATIBELLO-FILHO, et al.,2008). Na literatura existem alguns trabalhos relatando processos de extração e atividade lipásicas de fontes vegetais, tais atividades, geralmente, são mensuradas, em termos de atividades especificas, atividades relativas ou volume de NaOH consumido na reação de neutralização. Delgado (2014) extraiu-as lipases da polpa do maracujá (Passiflora edulis S.), com tampão fosfato, 0,1 M, e obteve atividade 28,9 U/g, pH 7, a 30ºC Num estudo de lipases do fruto Babaçu, Setuval (2016) extraiu-as com tampão fosfato 0,1 M, e obteve atividade 0,5 U/mL, pH 7, a 40ºC. Silva et al. (2014) extraiu as lipases da Uva (Vitis vinífera L.) com tampão fosfato, 0,5 M, e gastou 0,55 mL de NaOH, a 30ºC, associando o maior volume de NaOH gasto, como maior atividade lipásica na fração utilizada. No contexto amazônico /tem-se o Jenipapo (Genipa americana L.), que ocorre de forma subespontânea, desde São Paulo até o Amazonas e, principalmente, em regiões litorâneas. Este fruto é utilizado para a produção de polpa, doces, licor e entre outros (SOUZA, 2007). Todavia, apesar de estar presente no mercado consumidor, o produto é pouco requisitado, comercialmente. Dessa forma, o Jenipapo pode ser uma fonte, em potencial, de enzimas lipolíticas, levando a valorização econômica desta fruta. Deste modo, o referido trabalho, traz a verificação e análises da atividade lipásica, contidas, casca, polpa e caroços da fruta do Jenipapo (Genipa americana L.), como uma contribuição ao conhecimento químico da fruta e, possível aplicação e uso, do extrato vegetal como fonte de lipases.

Material e métodos

Os frutos do Jenipapo (Genipa Americana L.) foram adquiridos in natura no mercado Ver o Peso (Belém – PA), acondicionados em sacos plásticos e levados até o Laboratório de Química da Universidade do Estado do Pará (UEPA). Os frutos foram lavados com água corrente e sabão, em seguida, lavados com destilada e, armazenados em geladeira, até a produção dos extratos enzimáticos. De cada fruto foram separados, partes das cascas, polpas e caroços. A obtenção dos extratos da polpa foi realizada por pressão manual, a 25ºC. A obtenção dos extratos das cascas e dos caroços foram realizadas por trituração, adicionados em solução tampão fosfato 0,1M, por 10 minutos, a 25ºC e, em seguida filtrados com auxílio de papel filtro. Os métodos experimentais utilizados, seguiram os utilizados por Lopes et al. (2011), com adaptações, que consistia em obter o extrato concentrado da fonte vegetal, adiciona-lo em 5 mL de substrato (Óleo de Oliva), 1 mL de glicerina e 2mL de solução tampão fosfato 0,05M pH 7, para composição da mistura do meio reacional. Em seguida foi adicionado 2 gotas de fenolftaleína e efetuou-se a titulação com solução de NaOH 0,1M as amostras, para cada substrato utilizado (Casca, Polpa e Caroços). Infere-se que a quantidade gasta na bureta reaja com os ácidos graxos liberados pela hidrolise enzimática, como produtos das reações. Devido a acidez natural do fruto, foi necessário titular um extrato em branco para tirar a diferença e determinar o valor de ácidos formados. A atividade lipásica é compreendida como a quantidade de enzima bruta medida por 1µ/mL de ácidos graxos liberados por minuto. Além da melhor atividade enzimática, avaliada pelo consumo de base consumida pela neutralização para a obtenção da atividade relativa, foram avaliados, em cada amostra, o melhor tempo de atividade, acondicionados em tampão fosfato 0,1M pH 7. Os dados obtidos foram expressos em gráficos, utilizando software Microsoft Excel (2016).

Resultado e discussão

Em todas as amostras foram observadas a presença de atividade lipásica, através da análise do volume necessário para viragem (alteração de cor indicando o fim da reação de neutralização dos ácidos graxos presentes nos extratos) em pH 7 a 25°c. Após a realização das titulações, os valores dos volumes foram submetidos aos cálculos necessários de conversão para atividade relativa. De modo geral, as atividades ficaram entre 0,1 U/mL e 3,3 U/mL. Nas frações referentes a casca, a maior atividade observada foi de 1,7 U/mL, em 20 minutos de extração, dados ilustrados pela figura 01. Associando aos experimentos e resultados de Delgado (2014), nota-se que a casca da laranja apresenta maior atividade lipolítica no valor de 37,2 U/g em relação ao Jenipapo, analisado em pH 7 e 40°C. Os dados observados pelas análises dos extratos da polpa manifestaram maior atividade lipásica geral nos valores de 3,3 U/mL em 10 minutos e 2,1 U/mL em 25 minutos, valores representados pela figura 02. Os resultados da polpa do Jenipapo divergem dos dados observados por Silva et al. (2014) que analisou a polpa da Uva (Niagara Rosada), utilizando a mesma metodologia experimental, todavia, constatou menor atividade enzimática do que a fruta Jenipapo. Por fim, os caroços apresentaram atividade lipolítica superior a casca de 1,7 U/mL em 15 minutos, porém em 10 minutos de analise, obteve-se 2,7 U/mL de atividade.

Conclusões

Com base nos dados obtidos, pode-se concluir que o melhor tempo para a casca, polpa e caroços são de 15, 10 e 10 minutos, respectivamente. Os extratos provenientes da polpa apresentaram maior atividade lipolítica relativa de 3,3 U/mL correspondente a 10 minutos de extração enzimática do que os retirados da casca e caroços. Consta-se, de modo geral, que o uso da polpa como fonte lipásica no tempo de 10 minutos, pH 7 e a 25°c apresenta maior eficácia para aplicações industriais. As observações das atividades lipolíticas foram analisadas em função do tempo, levando em consideração o tempo compensatório para que haja melhor aproveitamento do extrato em curto período. Além disso, a investigação lipolítica da fruta Jenipapo serviu para corroborar com os estudos acerca das enzimas lipases, investigando novas fontes vegetais e divulgando suas aplicações práticas. Após a constatação de atividade presente na fruta, através da metodologia utilizada, abre-se o caminho para a extração e analises de atividades de lipases de outras fontes vegetais presentes na região amazônica nestas mesmas condições.

Agradecimentos

Agradecemos a Universidade do Estado do Pará - UEPA e ao órgão competente Fundação Amazônia de Amparo a Estudos e Pesquisas - FAPESPA pela concessão de bolsa, incentivando o desenvolvimento deste trabalho.

Referências

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