ISBN 978-85-85905-10-1
Área
Química Analítica
Autores
Oliveira, M.F.C. (CESI/UEMA) ; Santos, D.P. (CESI/UEMA) ; Fernandes, E.N. (CESI/UEMA)
Resumo
A urease é uma metaloenzima de níquel da família das hidrolases que catalisa a hidrólise da ureia, formando amônia e carbamato. A soja tem sido empregada como fonte natural de urease. A soja transgênica possui resistência ao herbicida glifosato que facilita o controle de plantas daninhas sem afetar o plantio. Transgênicos são organismos que contém materiais genéticos de outros organismos. Para avaliar o efeito da transgenia sobre a capacidade analítica da urease na hidrólise da ureia, aplicou-se um sistema de análise em fluxo empregando cultivares de soja transgênica e convencional de safras 2011 e 2012, como fontes de urease. As sementes convencionais apresentaram superioridade de ca 70,45% sobre as transgênicas apresentando melhor resposta analítica.
Palavras chaves
Análise em fluxo; Soja; Urease
Introdução
As reações químicas envolvidas no metabolismo vegetal ocorrem na presença de enzimas. Elas estão entre as biomoléculas mais notáveis devido a sua extraordinária especificidade e poder catalítico. A catálise biológica tem sido utilizada há muitos anos para produzir uma variedade de alimentos e bebidas, tais como queijos e leites fermentados. A urease é uma metaloenzima de níquel da família das hidrolases que catalisa, entre outras funções biológicas, a hidrólise da ureia para a forma amônia e carbamato (HAMMER, 1993). As leguminosas tais como, feijão, soja, têm sido empregadas como fonte natural de obtenção da enzima urease (LUCA e REIS, 2001). A soja transgênica possui resistência ao herbicida glifosato, proporcionando mais facilidade para os agricultores controlarem as plantas daninhas sem afetar o plantio de soja. Transgênicos são organismos que contém materiais genéticos de outros organismos. Para facilitar a operação, minimizar contaminações, manipulação das amostras e aumentar a frequência analítica, sistemas de análise em fluxo – FIA podem ser empregados. Os sistemas FIA são ótimos gerenciadores de soluções, apresentam facilidade operacional, podendo ser adaptados ao desenvolvimento analítico. Explorando tais potencialidades, para avaliar o efeito da transgenia sobre a capacidade analítica da enzima urease na hidrólise da ureia, aplicou-se um sistema de análise em fluxo empregando quatro cultivares de soja transgênica e convencional de safras 2011 e 2012: BRS Tracajá lote 20 e 21/11, BRS 326 lote 23/11, BRS 279 RR lote 18/11, BRS 8990 RR lote 09 ou 10/11, BRS 279 RR lote 002/12, BRS Sambaíba lote 19/12, BRS Pérola lote 29/12, BRS 333 RR lote 14/12.
Material e métodos
O módulo de análise empregado foi constituído por injetor comutador, tubos de Tygon® de diferentes diâmetros, tubos de polietileno (0,8 mm d.i). A detecção foi feita por um espectrofotômetro (Femto 700 plus) equipado com uma cela de fluxo. Juntamente com uma bomba peristáltica (Ismatec IPC-8), para propulsão dos fluidos. Com exceção do hipoclorito de sódio que foi preparada a partir de diluição do produto comercial, as soluções foram preparadas com água destilada utilizando reagentes de grau analítico. As amostras de soja utilizadas foram doadas pelo escritório da EMBRAPA - Imperatriz. Sendo quatro amostras de soja transgênicas e convencionais dos anos 2011 e 2012: BRS Tracajá lote 20 e 21/11, BRS 326 lote 23/11, BRS 279 RR lote 18/11, BRS 8990 RR lote 09 ou 10/11, BRS 279 RR lote 002/12, BRS Sambaíba lote 19/12, BRS Pérola lote 29/12, BRS 333 RR lote 14/12. O tecido vegetal foi obtido na forma de pequenas fatias do material biológico descascado com o qual foi montado um reator. Avaliou-se a conversão enzimática através de um sistema em fluxo (RUZICKA e HANSEN, 1988) onde ocorre a reação de hidrólise da ureia pela enzima urease. A ureia, proveniente de soluções de referências, é hidrolisada, produzindo íons amônio, enquanto a solução passa através da coluna fragmentos da leguminosa, fonte natural da enzima urease. Assim, os íons amônio produzidos são monitorados por espectrofotometria, através da reação de Berthelot, na qual os referidos íons reagem com salicilato e hipoclorito de sódio, catalisados pelo nitroprussiato de sódio, e o produto formado absorve em 600 nm.
Resultado e discussão
Inicialmente foram feitos testes para buscar a otimização do sistema em fluxo,
variando-se um parâmetro por vez em busca da maior magnitude do sinal analítico.
Definiu-se os seguintes parâmetros: 15cm para a alça de amostragem, 166cm para a
bobina de reação e 0,8 mL.min-1 para a vazão dos reagentes. Para
avaliar o potencial analítico das referidas fontes de urease foram
construídas curvas analíticas com soluções de referência que variaram a
concentração de 0,0 a 6,0x10-3 mol.L-1 de ureia. Contudo,
para faixas de concentração acima de 3,0x10-3 verificou-se uma
tendência polinomial. Considerando a faixa de concentração que apresentou
comportamento linear de 0,0 a 3,0x10-3 mol.L-1 de ureia
avaliou-se a resposta analítica dos demais tecidos vegetais estudados como fonte
de urease. Os resultados demonstraram que apesar das supracitadas fontes
apresentarem resposta analítica para a mesma faixa de concentração, elas
proporcionaram sensibilidades diferentes ao sistema, observadas pela inclinação
de suas curvas, dado pelo coeficiente angular da curva, conforme demonstra a
Figura 1 e Tabela 1. A análise dos resultados apresentado pelas curvas
analíticas, dentro da faixa de concentração estudada, revela que os tecidos
vegetais empregados são potencialmente fontes de urease. Dentre os
mesmos, o que apresentou melhor resposta analítica foi a fonte de urease oriunda
das sementes de soja convencional BRS Sambaíba lote 19/12, a qual apresentou
superior sensibilidade e boa linearidade. Ela possui excelente adaptação a
vários ambientes por apresentar período juvenil bem definido e alto potencial
produtivo, é resistente à deiscência de vagens e apresenta teor de proteína de
40,5% (EMBRAPA SOJA, 2011).
Resposta analítica das colunas enzimáticas.
Conclusões
As cultivares estudadas são fontes potenciais de urease. O sistema FIA empregado apresentou considerável desempenho analítico, aliado as vantagens de maior velocidade, simplicidade, versatilidade e menor consumo de amostra e reagentes. Quanto à análise das fontes de urease provenientes das sementes de soja transgênica versus convencional, verificou-se que as sementes convencionais apresentaram melhor resposta analítica com superioridade de ca 70,45% sobre as transgênicas. Indicando que o processo de transgenia influencia nas sementes como fontes naturais de urease.
Agradecimentos
FAPEMA, UEMA
Referências
EMBRAPA SOJA - Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Cultivares de Soja: regiões norte e nordeste do Brasil. Londrina, PR, 2011.
HAMMER, F.E.; Enzymes in food processing. 3ª ed. Academic Press, Inc. 1993, p. 221-230.
LUCA, G. C. & REIS, B. F. ”Sistema em fluxo para determinação espectrofotométrica de ureia em plasma de sangue animal empregando leguminosa como fonte natural da enzima urease. Quím. Nova. São Paulo, v. 24, n.2, p.191-194, jul. 2001.
RUZICKA, J.; HANSEN, E.H. Flow injection analysis. 2ª ed. New York: John Wiley & Sons, 1988. p.197.
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