SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA LIPASES E SODIO (COM ENFASE EM CLORETO)

[pic 1]

SOCIEDADE EDUCACIONAL DE SANTA CATARINA

LIPASES E SODIO (COM ENFASE EM CLORETO)

Professora: Ms. Menithen Beber Rodrigues

Bromatologia

Acadêmicas: Alexsandra Rochemback, Antônio Sergio e Cleonice Fagundes.

Farmácia 4° fase

Jaraguá do Sul – SC

Outubro – 2018

LIPASES

As lipases pertencentes ao grupo das serino hidrolases e são definidas como enzimas que catalisam a hidrólise total ou parcial de triacilglicerol (TAG) fornecendo diacilglicerol (DAG), monoacilglicerol (MAG), glicerol e ácidos graxos livres. Sua atividade é muito aumentada quando situada na interface polar/apolar e apresentam maior afinidade por ácidos graxos de cadeia longa. Possuem um oligopeptídeo helicóide, uma espécie de “tampa” que protege o sítio ativo. (GUIMARÃES, 2006)                                  

Tecnologias alternativas tem gradualmente surgido frente à importância das lipases nos processos industriais, determinando estratégias de purificação que são de baixo custo, rápidas e que permitam operação em larga escala. Estas enzimas geralmente não requerem cofatores e não realizam reações paralelas. No caso mais geral, lipídeos ou mesmo moléculas sintéticas, podem sofrer vários tipos de transformações catalíticas por lipases e associando a estas transformações a seletividade das reações, vislumbra-se um enorme escopo de aplicações constituindo o grupo de biocatalisadores mais importantes para aplicações biotecnológicas, tendo em vista a comprovação de lipases permanecerem ativas em solventes orgânicos apresentando uma ferramenta ideal para a química orgânica. (GUIMARÃES, 2006)

Podem ser amplamente usadas no processamento de óleos e gorduras, detergentes e formulações desengraxantes, processamento de alimentos, síntese de produtos para a química fina (síntese orgânica) e fármacos, manufatura de papel e produção de cosméticos, bem como na degradação de efluentes gordurosos. As lipases são capazes de catalisar diferentes reações, tais como: hidrólise, esterifização, transesterificação (acidólise, interesterificação e alcoólise), aminólise e tiotransesterificação. Todas com especificidade quiral. As lipases são produzidas por uma variedade de seres vivos, como vegetais, animais e microrganismos, destacando-se a produção por fungos devido a facilidade de extração e isolamento. (GUIMARÃES, 2006)

Classe de lipases

As lipases (Triacilgliceril-hidrolases) desempenham importante função na natureza, a de metabolizar gorduras, uma das principais fontes de energia para os seres vivos. O substrato natural dessas enzimas são os triglicerídeos, porém elas podem catalisar a síntese ou a hidrólise de outros ésteres de ácidos graxos. As lipases podem catalisar reações de hidrólise, alcoólise, acidólise, esterificação e transesterificação. As lipases podem ser encontradas em tecidos de animais e plantas, podendo também ser produzidas por microorganismos. A escolha da fonte de lipases para aplicações industriais deve levar em consideração a possibilidade de utilização de mono-, di- e triglicerídeos, a utilização de ácidos graxos livres, baixa inibição pelo produto, alta atividade em meio aquoso e não-aquoso, potencial de utilização continuada, estabilidade frente a agentes distorcionantes, temperatura e o uso de solventes. (MEDEIROS, 2013)

A utilização de lipases como catalisadores permite a execução de processos em condições mais suaves de reação com excelente controle e eficiência do processo. Além disto, não é raro o caso em que lipases apresentam substancial atividade em solventes quase anidros, com manutenção de sua estabilidade e atividade sob grandes variações de condições experimentais. (MEDEIROS, 2013)

Com base nas características de lipases de diferentes fontes é possível observar fortes variações em suas propriedades físicas e químicas. A massa molecular de lipases é função do tipo de lipase e pode variar de 19,4 kDa até valores superiores a 300 kDa. A temperatura ótima de atividade de cada lipase é relacionada com a fonte natural destas enzimas. Ou seja, é possível observar lipases que atuam em temperaturas ótimas de atividade desde 4ºC (organismos psicrófilos) até temperaturas acima de 100ºC (organismos extremófilos e hipertermófilos). A aplicação de lipases em muitos processos industriais deve-se a sua seletividade e especificidade. A seletividade consiste na capacidade da enzima distinguir entre dois ou mais substratos diferentes, e a especificidade pode ser entendida como a capacidade que a enzima tem de gerar um único produto a partir de um determinado substrato, sendo que algumas enzimas podem gerar diferentes produtos a partir de um substrato. (MEDEIROS, 2013)

Mecanismo de ação das lipases

Lipases de diferentes fontes têm estruturas terciárias diferentes de modo a atingir um melhor desempenho catalítico. Muitas lipases, quando são dissolvidas em água, assumem, eventualmente, duas estruturas distintas: uma fechada (inativa) e outra aberta (ativa), predominando a forma inativa. Na forma inativa, o sítio ativo da lipase está coberto por uma cadeia de aminoácidos, chamada “tampa”. Na presença de moléculas hidrofóbicas (triacilglicerídeos), a tampa desloca-se liberando o sítio ativo, tornando a enzima ativa. Este mecanismo é coerente com o entendimento atual de seleção conformacional para o funcionamento das enzimas. Se uma solução ou mistura contendo uma determinada lipase também contém estruturas hidrofóbicas triacilglicerídeos, partículas sólidas hidrofóbicas, bolhas de gás, proteínas hidrofóbicas, lipopolissacarídeos ou alguns tipos de solventes, a forma aberta das lipases se torna predominante. A ativação interfacial que ocorre pela interação da área que rodeia o sítio ativo com superfícies hidrofóbicas, modifica as propriedades funcionais das lipases, tornando-as mais eficazes. Esta característica é utilizada também com o objetivo de purificar, imobilizar e hiperativar algumas lipases. (MEDEIROS, 2013)

A afinidade de lipases por superfícies hidrofóbicas é utilizada para purificação destas enzimas. Geralmente, durante o cultivo de micro-organismos para produção dessas enzimas, elas são excretadas para um meio contendo centenas de moléculas diferentes (contaminantes). Ao se adicionar um adsorvente hidrofóbico (partículas sólidas hidrofóbicas) no meio contendo as enzimas lipases e contaminantes, somente as lipases serão aderidas ao adsorvente, obtendo-se assim, esta enzima com elevado grau de pureza.58-59 Outro fenômeno observado em soluções aquosas de lipases é a formação de agregados proteicos. A formação destes agregados pode alterar a atividade catalítica, estabilidade e enantiosseletividade da enzima. Isto ocorre porque a interação interproteica (entre duas ou mais lipases) ocorre principalmente através de áreas hidrofóbicas que cercam o centro ativo. Por exemplo, lipases derivadas da Candida rugosa, Humicola lanuginosa e Mucor miehei tendem a formar agregados bimoleculares, em solução. Para conseguir a predominância de formas monoméricas é necessário preparar soluções enzimáticas em baixas concentrações, preferencialmente, na presença de detergentes. Uma exceção é a lipase da Candida antarctica do tipo B, para a qual não se observa agregados em soluções em água convencionais. (MEDEIROS, 2013)