Discipina: Química de alimentos
Mestranda: Danielle Oliveira Borges
Item 9. Óxido-redutases: glicose-oxidase,
catalase,
li...
 Redoxases ou enzimas redox (catalizam as reações de óxido-
redução)
 Essas reações indicam a perda de elétrons ou elimi...
 (GOx) enzima que catalisa a oxidação da β-D-glicose se liga à β-D-
glicose em ácido glucônico;
 Estas reações envolvem ...
FIGURA 3. Esquema de uma enzima glicose oxidase, com cofator FAD e um carboidrato se
ligando como substrato.
GLICOSE-OXIDA...
 Catalisa a reação entre a glicose e o oxigênio molecular, produzindo
ácido glucônico e peróxido de hidrogênio.
 Obtida:...
REMOÇÃO DE GLICOSE DO OVO: as claras devem ter seu pH
ajustado de ~9 para <7 com ácido cítrico antes que a glicose oxidas...
FIGURA 1. Esquema da ação da GOx sobre uma molécula de glicose,
resultando em ácido glucônico e peróxido de hidrogênio.
GL...
Ela também pode ser usada para
gerar H2O2 como agente
antimicrobiano.
GLICOSE-OXIDASE (EC 1.1.3.4)
  Também conhecida como hidroperoxidase
 Está presente nos tecidos animais, vegetais e em micro-
organismos,
 Usada par...
 "pasteurização a frio“ 1-2 ml de H2O2 a 33% por litro de leite
para que o leite;
Remoção do peróxido residual
 Também u...
CATALASE (EC 1.11.1.6)
CATALASE (EC 1.11.1.6)
 Parâmetro para estimar várias contaminações microbianas nos
alimentos, assim como a mastite em va...
Teste de Catalase em leite
Ela decompõe a água oxigenada com liberação de oxigênio em
estado gasoso, determinando o compor...
Teste de catalase em bactérias
 Distinção entre estafilococos e estreptococos.
CATALASE (EC 1.11.1.6)
Experimento: catalase presente em carnes.
CATALASE (EC 1.11.1.6)
Catalase da carne crua reage com
H2O2
Catalase sofreu des...
Curiosidade: Cabelos brancos
Estudos científicos recentes indicam que baixos níveis de catalase
podem ser um fator no proc...
Curiosidade: Cabelos brancos
Estudos científicos recentes indicam que baixos níveis de catalase
podem ser um fator no proc...
 Enzimas que realizam oxigenação ou peroxidação de vários
compostos insaturados tais como ácidos graxos livres,
triglicer...
Benéficos: responsável pela síntese de várias alcoóis e aldeídos de
aroma agradável característico de produtos frescos.
Pr...
Lipoxidase de soja
 Uma das mais ativas
 A auto-oxidação de gorduras requer uma energia de ativação de
15,3 kcal/mol; no...
 Os substratos específicos são ácidos graxos que contenham
insaturações do sistema não conjugado cis-cis-1,4-pentadieno
–...
LIPOXIGENASE (EC 1.13.11.12)
 A lipoxigenase também ataca outros compostos com duplas
ligações, como alguns pigmentos (carotenoides e clorofilas)
Ex: ...
O acetaldeído é um produto do metabolismo do álcool que é mais
tóxico que o próprio álcool, e é criado quando o álcool no ...
 As mulheres têm menos aldeído-desidrogenase e glutationa,
fazendo com que o organismo leve mais tempo para eliminar as
t...
Metabolismo do Álcool Pela Ação das
Enzimas Álcool Desidrogenase(ADH) e Aldeído
Desidrogenase(ALDH).
ALDEÍDO DESIDROGENASE...
Ação da aldeido-desidrogenase no
fígado
ALDEÍDO DESIDROGENASE (EC 1.1.1.70)
 2,3-butanodiol é produzido a partir de piruvato em processo
fermentativo, para a sua síntese as três principais enzimas ...
 Além dos açúcares, muitas espécies de bactérias lácticas têm a
capacidade de metabolizar o citrato levando a produção de...
BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE)
BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE)
Solvente para resinas
e vernizes
BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE)
Agente
aromatizante
: sabor
amanteigado
BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE)
Percursores de
espumas para uso
em
medicamentos,
produtos
cosméticos,
loções,...
FIGURA 10. Metabolismo do Citrato em estirpes de Lactococcus e Leuconostoc
(Adaptado de Mayo et al., 2010).
Chave das enzi...
Outras BAL, como os Lb. plantarum e Oenococcus oeni, utilizam a
presença do citrato para produzir uma fermentação secundár...
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Enzimas óxidorredutases

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Enzimas óxidorredutases

  1. 1. Discipina: Química de alimentos Mestranda: Danielle Oliveira Borges Item 9. Óxido-redutases: glicose-oxidase, catalase, lipoxigenase, aldeidodesidrogenase, butanodioldesidrogenase
  2. 2.  Redoxases ou enzimas redox (catalizam as reações de óxido- redução)  Essas reações indicam a perda de elétrons ou eliminação de H2 e ou ganho de O2. Sempre que uma substância se reduz, a outra se oxida. INTRODUÇÃO: OXIDO-REDUTASES
  3. 3.  (GOx) enzima que catalisa a oxidação da β-D-glicose se liga à β-D- glicose em ácido glucônico;  Estas reações envolvem um ganho ou perda de elétrons de uma molécula  Para funcionar como catalisador, a GOx requer um cofator, a dinucleótido de flavina-adenina (FAD) GLICOSE-OXIDASE (EC 1.1.3.4)
  4. 4. FIGURA 3. Esquema de uma enzima glicose oxidase, com cofator FAD e um carboidrato se ligando como substrato. GLICOSE-OXIDASE (EC 1.1.3.4) Na reação redox catalisada pela GOx, a FAD funciona como o aceitador inicial de elétrons e é reduzida a FADH2. Depois o FADH2 é oxidado pelo o oxigênio molecular (O2). O O2 é então reduzido a peróxido de hidrogênio (H2O2).
  5. 5.  Catalisa a reação entre a glicose e o oxigênio molecular, produzindo ácido glucônico e peróxido de hidrogênio.  Obtida: Penicillium notatun e Aspergillus Níger  Co-factor das moléculas de FAD  Principais usos: GLICOSE-OXIDASE (EC 1.1.3.4) • remoção da glicose do ovo antes da secagem, para evitar reações de escurecimento não enzimático.; • geração de H2O2 como agente antimicrobiano.; • Remoção do oxigênio, em bebidas, molhos e maioneses (evitar transformações de deterioração); • Conservação de pescados; • Determinação quantitativa de glicose
  6. 6. REMOÇÃO DE GLICOSE DO OVO: as claras devem ter seu pH ajustado de ~9 para <7 com ácido cítrico antes que a glicose oxidase seja adicionada em conjunto com H2O2 (para servir como reservatório de Oxigênio fornecido pela atividade da catalase geralmente coexistente), a 7-10°C por até 16h, antes da secagem por atomização. GLICOSE-OXIDASE (EC 1.1.3.4)
  7. 7. FIGURA 1. Esquema da ação da GOx sobre uma molécula de glicose, resultando em ácido glucônico e peróxido de hidrogênio. GLICOSE-OXIDASE (EC 1.1.3.4)
  8. 8. Ela também pode ser usada para gerar H2O2 como agente antimicrobiano. GLICOSE-OXIDASE (EC 1.1.3.4)
  9. 9.   Também conhecida como hidroperoxidase  Está presente nos tecidos animais, vegetais e em micro- organismos,  Usada para remover H2O2 que a glicose-oxidase produz durante transformação da glicose em ácido glucónico  Produzido industrialmente a partir de Aspergillus niger CATALASE (EC 1.11.1.6)
  10. 10.  "pasteurização a frio“ 1-2 ml de H2O2 a 33% por litro de leite para que o leite; Remoção do peróxido residual  Também utilizada na clara de ovo com a mesma finalidade. CATALASE (EC 1.11.1.6)
  11. 11. CATALASE (EC 1.11.1.6)
  12. 12. CATALASE (EC 1.11.1.6)  Parâmetro para estimar várias contaminações microbianas nos alimentos, assim como a mastite em vacas, ou presença de colostro no leite, pois ela também é produzida por leucócitos (para uso como agente antibacteriano); Esta enzima é uma componente de certas bactérias aeróbias (Ex: Bacillus spp, Pseudomonas spp e Enterobacteriaceae), e sua concentração aumenta com o número de micro-organismos, de modo que a medição da catalase reflete indiretamente a população microbiana de alguns produtos.
  13. 13. Teste de Catalase em leite Ela decompõe a água oxigenada com liberação de oxigênio em estado gasoso, determinando o comportamento de efervescência. Procedimento: espalhar sobre uma placa de petri 3-5 gotas de leite de maneira a formar uma capa adicionar 1-2 gotas de água oxigenada após 5 min examinar a presença de pequenas borbulhas (catalase +). CATALASE (EC 1.11.1.6)
  14. 14. Teste de catalase em bactérias  Distinção entre estafilococos e estreptococos. CATALASE (EC 1.11.1.6)
  15. 15. Experimento: catalase presente em carnes. CATALASE (EC 1.11.1.6) Catalase da carne crua reage com H2O2 Catalase sofreu desnaturação proteica na carne cozida.
  16. 16. Curiosidade: Cabelos brancos Estudos científicos recentes indicam que baixos níveis de catalase podem ser um fator no processo de perda de cor nos cabelos humanos. O peróxido de hidrogênio é produzido naturalmente no corpo humano e é um forte agente oxidante e branqueador. A catalase quebra o peróxido de hidrogênio em oxigênio e água, entretanto, quando há uma queda nos níveis de catalase, o peróxido de hidrogênio não pode ser decomposto. A acumulação do peróxido de hidrogênio descolore o cabelo de dentro para fora. CATALASE (EC 1.11.1.6)
  17. 17. Curiosidade: Cabelos brancos Estudos científicos recentes indicam que baixos níveis de catalase podem ser um fator no processo de perda de cor nos cabelos humanos. O peróxido de hidrogênio é produzido naturalmente no corpo humano e é um forte agente oxidante e branqueador. A catalase quebra o peróxido de hidrogênio em oxigênio e água, entretanto, quando há uma queda nos níveis de catalase, o peróxido de hidrogênio não pode ser decomposto. A acumulação do peróxido de hidrogênio descolore o cabelo de dentro para fora. CATALASE (EC 1.11.1.6)
  18. 18.  Enzimas que realizam oxigenação ou peroxidação de vários compostos insaturados tais como ácidos graxos livres, triglicerídeos, pigmentos e algumas vitaminas;  Se encontram nas folhas, ramos, sementes, frutas, legumes, alimentos ricos em gorduras (soja, amendoim, milho, trigo) e em outros com baixa concentração de lipídeos, tais como ervilhas, batatas, maçãs, tomate, alfafa, rabanete e morangos. Porém são escassas nos produtos de origem animal. LIPOXIGENASE (EC 1.13.11.12)
  19. 19. Benéficos: responsável pela síntese de várias alcoóis e aldeídos de aroma agradável característico de produtos frescos. Prejuízos: após a colheita e durante o armazenamento e processamento, oxida as gorduras e gera compostos de odor desagradável. LIPOXIGENASE (EC 1.13.11.12) oxidação dos ácidos linoleico e linolênico a hidroperóxidos de lipídeos, e decomposição química em vários aldeídos e cetonas aromáticos. produção enzimática direta de radicais de ácidos graxos que iniciam e propagam reações de cooxidação e auto-oxidação mediada por radicais livres.
  20. 20. Lipoxidase de soja  Uma das mais ativas  A auto-oxidação de gorduras requer uma energia de ativação de 15,3 kcal/mol; no caso da peroxidação com lipoxidase de soja, necessita-se apenas 4,3 kcal/mol e a enzima vem a agir mesmo em baixa temperaturas.  Leite de soja: inativação do cozimento;  Óleo: tratamento térmico sob pressão antes da extração. LIPOXIGENASE (EC 1.13.11.12)
  21. 21.  Os substratos específicos são ácidos graxos que contenham insaturações do sistema não conjugado cis-cis-1,4-pentadieno –CH=CH-CH2-CH=CH- Ex: ácidos linoleico, linolênico e araquidônico. LIPOXIGENASE (EC 1.13.11.12) a enzima extrai um átomo de H do C metileno (C-11) e produz um fragmento de ácido graxo cuja ressonância lhe permite estabelecer duas formas, em C-9 e C-13. Posteriormente, cada um destes radicais adquire uma molécula de oxigênio e se isomeriza para gerar os hidroperóxidos correspondentes opticamente ativos cis-trans.
  22. 22. LIPOXIGENASE (EC 1.13.11.12)
  23. 23.  A lipoxigenase também ataca outros compostos com duplas ligações, como alguns pigmentos (carotenoides e clorofilas) Ex: branqueamento de farinha de trigo Se emprega soja crua e moída sem qualquer tratamento térmico para manter a sua máxima capacidade enzimática; mistura-se ambas as farinhas (de trigo de soja) e são mantidas sob condições adequadas de temperatura e umidade, para que a lipoxigenase execute sua função. LIPOXIGENASE (EC 1.13.11.12)
  24. 24. O acetaldeído é um produto do metabolismo do álcool que é mais tóxico que o próprio álcool, e é criado quando o álcool no fígado é destruído por uma enzima chamada álcool-desidrogenase. O acetaldeído é então atacado por outra enzima, o aldeído- desidrogenase, e por outra substância que se chama glutationa, que contém uma quantidade alta de cisteína. Juntos, o aldeído- desidrogenase e a glutationa formam o acetato (uma substância similar ao vinagre) não tóxico. ALDEÍDO DESIDROGENASE (EC 1.1.1.70)
  25. 25.  As mulheres têm menos aldeído-desidrogenase e glutationa, fazendo com que o organismo leve mais tempo para eliminar as toxinas, piorando os efeitos da ressaca.  50% dos japoneses e chineses não possuem a isoenzima aldeído desidrogenase-2 (ALDH2), o que permite que o acetaldeído se acumule no organismo após o consumo de álcool, o que causa vermelhidão facial, dores de cabeça, tontura, náusea e até maiores incidências de câncer do trato digestivo. ALDEÍDO DESIDROGENASE (EC 1.1.1.70)
  26. 26. Metabolismo do Álcool Pela Ação das Enzimas Álcool Desidrogenase(ADH) e Aldeído Desidrogenase(ALDH). ALDEÍDO DESIDROGENASE (EC 1.1.1.70)
  27. 27. Ação da aldeido-desidrogenase no fígado ALDEÍDO DESIDROGENASE (EC 1.1.1.70)
  28. 28.  2,3-butanodiol é produzido a partir de piruvato em processo fermentativo, para a sua síntese as três principais enzimas são α- acetolactato sintase, acetolactato descarboxilase e acetoína redutase, também denominada de butanodiol desidrogenase. BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE)  Quantidades consideráveis de citrato ocorrem no leite de vaca, ovelha e cabra.
  29. 29.  Além dos açúcares, muitas espécies de bactérias lácticas têm a capacidade de metabolizar o citrato levando a produção de compostos de 4 carbonos (C4), nomeadamente, diacetilo, acetoína e butanediol, que possuem propriedades aromáticas e são importantes para o aroma típico de muitos produtos lácteos. BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE)
  30. 30. BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE)
  31. 31. BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE) Solvente para resinas e vernizes
  32. 32. BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE) Agente aromatizante : sabor amanteigado
  33. 33. BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE) Percursores de espumas para uso em medicamentos, produtos cosméticos, loções, pomadas e antitranspirantes.
  34. 34. FIGURA 10. Metabolismo do Citrato em estirpes de Lactococcus e Leuconostoc (Adaptado de Mayo et al., 2010). Chave das enzimas: CL, citrato liase; OAD, oxaloacetato descarboxilase; LDH, lactato dehidrogenase; PDC, pirovato descarboxilase; ALS, α-acetolactato sintase; ADC, α-acetolactato decarboxilase; DAR, acetoína diacetilo reductase; BDH, 2,3- butanediol dehidrogenase, Tppi, tiamina pirofosfato. BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE)
  35. 35. Outras BAL, como os Lb. plantarum e Oenococcus oeni, utilizam a presença do citrato para produzir uma fermentação secundária no vinho, na cerveja e em salsichas, que conferem off-flavours a esses produtos. Assim, há um grande interesse industrial pelo metabolismo do citrato pelas BAL. BUTANODIOL DESIDROGENASE (ACETOÍNA REDUTASE)
  36. 36. OBRIGADA !!

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