Trabalho Completo Escurecimento De Enzimas- Artigo

Escurecimento De Enzimas- Artigo

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Categoria: Ciências

Enviado por: Camila 29 dezembro 2011

Palavras: 1911 | Páginas: 8

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1895 por Bourou condensação, fenólicos naturais na quelot e Bertrand, em unindo as espécies presença da enzima grande quantidade chamadas monopolifenol oxidase e em cogumelos, onde méricas, formando (1) oxigênio molecular, se verificou a ocorcadeias maiores, os formando quinona rência da oxidação polímeros. Simplifionde o cobre sofre oxidação, perdende certos compostos cadamente: do 2 elétrons que são transferidos ao na presença de oxigênio molecular oxigênio, que é então reduzido, formonômeros:....+ A + A + A + .... → (Zawistowski et al., 1991). mando óxido de cobre(II). O oxigênio polímero:...-(A-A-A)-.... A PFO está presente em algumas é o agente oxidante da reação e o bactérias e fungos, na maioria das No caso estudado do escurecicobre, o agente redutor. plantas, em alguns artrópodes e mamíferos. Em todos esses casos, a enzima está associada com a pigmenA seção “Experimentação no ensino de Química” descreve experimentos cuja implementação e interpretação contribuem para a construção de conceitos científicos por parte dos alunos. Os materiais e reagentes usados são facilmente encontráveis, tação escura do organismo. Ela está permitindo a realização dos experimentos em qualquer escola. Neste número a seção apresenta dois artigos. presente especialmente, em concenQUÍMICA NOVA NA ESCOLA Um estudo sobre oxidação enzimática N° 22, NOVEMBRO 2005

o ensino do conceito de mecanismos de reações de oxidação-redução, freqüentemente não se tem a preocupação em associar os conteúdos das disciplinas do ensino em geral com fenômenos que podemos observar no cotidiano, muitas vezes esclarecedores, como o escurecimento de tecidos vegetais e a sua preservação na presença de algumas substâncias antioxidantes e/ ou condições experimentais que permitem maior conservação dos mesmos. As reações de oxi-redução envolvem perda e ganho de elétrons, onde as espécies que ganham elétrons sofrem redução e as que perdem, sofrem oxidação. A Eq. (1) exemplifica um processo redox:

N

L

Figura 1: Reação de oxidação de compostos fenólicos catalisada pela polifenol oxidase.

trações altas, em cogumelos, batata, ça desse ácido, os compostos do pêssego, maçã, banana, manga, tipo o-quinona são reduzidos para a abacate, folhas de chá e café (Araújo, forma fenólica (Figura 1). 1995). Assim, o objetivo deste trabalho Várias maneiras de inibição da foi desenvolver um método simples polifenol oxidase são conhecidas. e didático para demonstrar o escuEssa inibição é desejável e muitas verecimento de frutas causado pela zes necessária para evitar o apareciação enzimática e a utilização de ácimento de sabor desagradável e toxidos cítrico e ascórbico para prevendez, como também por questões ção desse escurecimento. econômicas. Três componentes deMaterial e reagentes vem estar presentes para que a reaPara este estudo foram utilizadas ção de escurecimento enzimático banana nanica (Musa ssp), maçã ocorra: enzima, substrato e oxigênio. (Malus sp) e pêra (Pyrus communis). No caso de ausência ou bloqueio da Foram também utilizados pratos, conparticipação de um destes na reação ta-gotas, faca e copos descartáveis. (seja por agentes redutores, diminuiOs reagentes utilizados na prevenção ção de temperatura ou abaixamento do escurecimento foram suco de um de pH), a velocidade de reação dimilimão Taiti e vitamina C (por ex. Redonui significativamente. Sendo o escuxon®). Tanto o material como os rearecimento enzimático uma reação gentes empregados são de fácil aquioxidativa, ele pode ser retardado utilisição e de baixo custo. zando-se agentes químicos que sejam capazes de bloquear a reação. Procedimento Essas substâncias atuam diretamenPrimeiramente, dividiu-se a turma te sobre a enzima ou sobre os interde 15 alunos do Ensino Médio em três mediários da reação de formação do grupos de cinco para melhor realizapigmento - Figura 1 (Araújo, 1995). ção da atividade proposta. A utilização de substâncias ácidas A solução de vitamina C (ácido asem tecidos vegetais é uma outra forcórbico) foi prepama de inibição Três componentes devem rada dissolvendo-se dessa reação. Os estar presentes para que a uma pastilha (1 g de ácidos que são norreação de escurecimento vitamina C) em 40 mL malmente utilizados enzimático ocorra: enzima, de água. estão entre aqueles substrato e oxigênio O suco de limão de ocorrência natufoi preparado com um ral, como cítrico, aslimão Taiti puro, ou seja, sem água. córbico e málico. Em geral, sua ação As frutas foram lavadas e secas. dá-se pelo abaixamento do pH do Em seguida, cortaram-se três fatias tecido, diminuindo assim a velocide cada fruta de mais ou menos 5 mm dade da reação de escurecimento. de espessura e estas foram colocaO pH ótimo de atuação da PFO está das nos pratos. Em uma das fatias entre 6 e 7, e abaixo de 3 não há nede cada fruta, não se adicionou nenhuma atividade enzimática. A vitanhuma solução, ficando esta como mina C (ácido ascórbico) é utilizada para a prevenção do escurecimento parâmetro de comparação para o em frutas e vegetais, pois na presenescurecimento enzimático. Às outras

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duas fatias, foi adicionado com um conta-gotas o suco de limão ou a solução de vitamina C (até o total recobrimento da superfície), respectivamente. Aguardou-se aproximadamente 20 minutos para a observação do fenômeno de escurecimento. Durante o tempo de espera, os alunos foram questionados sobre o que aconteceria e também esclarecidas algumas dúvidas sobre o assunto abordado. Em seguida, explicou-se o processo de inibição enzimática ocorrido nas fatias das frutas contendo suco de limão e vitamina C e o escurecimento enzimático ocorrido na fatia sem as soluções dos antioxidantes. O estudo foi realizado durante uma aula de 50 minutos.

Questões para discussão

Após o procedimento experimental foi aplicado o seguinte questionário contendo perguntas sobre o assunto abordado: 1. Onde a enzima PFO pode ser encontrada? 2. Quando e como ocorre o escurecimento? 3. Existem maneiras de se retardar o escurecimento nos alimentos? Se existirem, cite-as. 4. Quais as vantagens e as desvantagens de se utilizar antioxidantes (ou conservantes) nos alimentos? *5. Por que, nas saladas de frutas, a banana e a maçã não escurecem tão rapidamente como acontece quando expostas ao ar? *6. Dê possíveis razões para o fato do tomate, da vagem e do pepino não escurecerem quando cortados e expostos ao ar. *As perguntas 5 e 6 são sugestões para aplicação de novos questionários, não tendo sido abordadas nessa aula prática.

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Resultados e discussão

Pôde-se observar após os 20 minutos de espera que as fatias dos frutos sem as soluções de suco de limão ou vitamina C ficaram escurecidas devido à atuação da enzima polifenol oxidase na presença do oxigênio atmosférico. As fatias recobertas

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com as soluções dos antioxidantes permaneceram com a coloração inalterada como pode ser observado na Figura 2. Os alunos mostraram-se bastante interessados e receptivos com relação ao experimento. Com relação ao questionário aplicado, a Tabela 1 apresenta as porcentagens de acertos de cada questão abordada, observando-se que houve um bom entendimento com relação à origem da enzima, às maneiras de se retardar o escurecimento enzimático e às vantagens de se utilizar agentes antioxidantes.

Figura 2: Fotos das frutas maçã, pêra e banana após 20 minutos de oxidação enzimática na ausência (a) e presença de antioxidantes ácido ascórbico (b) e ácido cítrico (c).

Considerações finais

Apesar de vários trabalhos publicados salientarem a fundamental importância das atividades experimentais no ensino de Química, pode-se constatar que a grande maioria dos professores não as oportunizam a seus alunos (Pimentel e Chaves, 1997). A maioria deles relata que não as fazem por falta de

Tabela 1: Porcentagens de acerto de cada questão abordada. Pergunta 1 2 3 4 Acerto / % 100 50 92 100(V) 10(D)*

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laboratório e/ou por falta de reagentes. Porém, muitas práticas podem ser realizadas até mesmo em sala de aula e reagentes podem ser substituídos por produtos encontrados em casa ou comprados no comércio local. Alguns conceitos muitas vezes não abordados em sala de aula poderiam ser ensinados obtendo uma boa receptividade, uma vez que fazem parte do cotidiano do aluno, como foi demonstrado neste experimento.

Lucinéia Cristina de Carvalho (lucineiacristina@ yahoo.com.br) é licenciada em Química pela Universidade Federal de São Carlos (UFSCar). Karina Omuro Lupetti (karinalupetti@yahoo.com.br) é bacharel em Química, mestre e doutora em Química Analítica pela UFSCar. Orlando Fatibello-Filho (bello@dq.ufscar.br), licenciado em Química pela UFSCar, mestre em Físico-Química e doutor em Química Analítica pela USP, é docente do Departamento de Química da UFSCar.

*(V) são as vantagens e (D) as desvantagens.

Referências

ARAÚJO, M.A. Química de alimentos. Teoria e prática. Viçosa: Imprensa Universitária da Universidade Federal de Viçosa, 1995. p. 247. PIMENTEL, N.L. e CHAVES, M.H.O. Uma proposta metodológica para o ensino de ácidos e bases numa abordagem problematizadora. Atas do I Encontro Nacional de Pesquisa em Ensino de Ciências (I ENPEC). Águas de Lindóia, 1997. p. 374-385. ZAWISTOWSKI, J.; BILIADERIS, C.G.

e ESKIN, N.A.M. Polyphenol oxidases. Em: ROBISON, D.S. e ESKIN, N.A.M. (Eds.). Oxidative enzymes in foods. Winnipeg: Elsevier, 1991. p. 217-273.

Para saber mais

LEHNINGER, A.L. Princípios de Bioquímica. 2a ed. Trad. W.R. Loodi e A.A. Simões. São Paulo: Savier, 1986. p. 154. LUPETTI, K.O. Utilização da polifenol oxidase e peroxidase de tecidos vegetais em procedimentos analíticos de interesse farmacêutico. Dissertação de Mestrado. São

Carlos, UFSCar, 2000. p. 5-14 e 36-42. LUPETTI, K.O.; CARVALHO, L.C.; MOURA, A.F. e FATIBELLO-FILHO, O. Análise de imagem em Química Analítica: Empregando metodologias simples e didáticas para entender e prevenir o escurecimento de tecidos vegetais. Química Nova, v. 28, p. 548-554, 2005.

Na Internet

http://www.sbq.org.br/dcurriculares/ mec/conteudos.htm www.mec.gov.br

Abstract: A Study on the Enzymatic Oxidation and the Avoidance of Fruit Browning for High-School Teaching – The browning reaction in fruits, vegetables and fruit juices is one of the main problems

in the food industry. The action of polyphenol oxidase, enzyme that causes the oxidation of natural phenolic compounds present in food, leads to the formation of dark pigments, commonly accompanied by undesirable changes in the appearance and the organoleptic properties of the product, resulting in the decrease of its shelf life and market value. In this paper a didactic experiment on the observation of fruit browning and the avoidance of enzymatic oxidation by some inhibitor agents like ascorbic acid and citric acid is proposed. Keywords: fruit browning, enzymatic inhibition, antioxidants

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