Realizado no Rio de Janeiro/RJ, de 14 a 18 de Outubro de 2013.
ISBN: 978-85-85905-06-4
ÁREA: Bioquímica e Biotecnologia
TÍTULO: Otimização do processo de extração da pectinaesterase em extratos de folhas e caules de Anacardium humile St. Hil.
AUTORES: Faleiro, D. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS) ; Ferreira, J. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS) ; Caramori, S. (UNIVERSIDADE ESTADUAL DE GOIÁS)
RESUMO: A enzima pectinesterase (EC 3.1.1.11) remove os grupos metoxil das substâncias
pécticas pela hidrólise da ligação éster. Esta enzima está presente em
praticamente todas as preparações enzimáticas industriais que envolvem frutas e
vegetais. Neste trabalho foi estudada a melhor condição de extração desta enzima
em extratos brutos do caule e da folha do cajuzinho-do-cerrado (Anacardium
humile St. Hil.) através de um planejamento fatorial 23 tendo como
parâmetros tempo de extração, pH e atividade enzimática. A condição ótima de
extração encontrada para ambos os extratos foram 30 min, o tempo de extração, e pH
6,0, sendo que nestas condições as atividades máximas obtidas para o caule e
folha, foram 24,0 μmol/min de 30,4 μmol/min, respectivamente.
PALAVRAS CHAVES: cajuzinho-do-cerrado; extrato bruto; hidrolase
INTRODUÇÃO: O Cerrado é o sistema de savanas mais rico do mundo em termos de biodiversidade,
correspondendo a 25% da área total do território brasileiro (KLINK & MACHADO,
2005). Dentre as espécies pertencentes ao Cerrado, tem-se a Anacardium
humile St. Hil., popularmente conhecida como cajuzinho-do-cerrado ou cajuí.
Pertencente a família Anacardiaceae, possui além de grande potencial
alimentício, amplo uso na medicina popular (POTT & POTT, 1994).
Grande parte dos processos biotecnológicos industriais estão voltados para a
utilização de enzimas, como na indústria cervejeira, vinhos, vinagres,
laticínios e panificação. Pouco se faz referência do emprego de enzimas obtidas
a partir de espécies vegetais, uma vez que são necessários estudos que possam
atestar a eficácia e segurança da adoção dessa tecnologia (MORETTO et al.,
1988).
A enzima pectinesterase (EC 3.1.1.11) catalisa a hidrólise da ligação éster de
substâncias pécticas, removendo os grupos metoxilas e produzindo álcool metílico
e ácido pectínico ou péctico (WHITAKER, 1972). Pode ser encontrada em bactérias,
fungos e plantas superiores (PILNIK & VORAGEN, 1993). Possui grande importância
na indústria, uma vez que é usada para facilitar a filtração e/ou clarificação
de sucos de frutas, degomagem de fibras para as indústrias têxteis e de papel,
melhorar extração de óleos vegetais, produção de pectinas, em tratamento de
efluentes, dentre outras (UENOJO & PASTORE, 2007).
O objetivo deste trabalho foi otimizar a extração da pectinaesterase de A.
humile, mais especificamente da folha e caule, através de planejamento
fatorial 23 e metodologia de superfície de resposta, visando obter
o melhor tempo e pH de extração desta enzima.
MATERIAL E MÉTODOS: As folhas e caules de A. humile foram coletados na Escola de Agronomia da
Universidade Federal de Goiás em 2012. As amostras foram higienizadas com
solução de Tween 80 a 10% (v/v), enxaguadas e secas ao ar. As folhas e caules
foram moídos em moinho de martelos e a farinha produzida foi acondicionada em
frascos de polietileno, hermeticamente fechados e armazenada a -10 °C (freezer)
até o momento de uso.
O extrato bruto foi obtido após agitação a temperatura ambiente (25 °C) de 2,0 g
de farinha em 20 mL de tampão fosfato (0,1mol/L) e tampão acetato (0,1mol/L) com
pH e tempos de extração determinados pelo planejamento fatorial. A mistura foi
centrifugada por 5 min, o precipitado foi desprezado e somente o sobrenadante
foi utilizado como extrato bruto.
Para otimização da extração da pectinaesterase foi utilizado um planejamento
fatorial 23, tendo como variáveis a atividade enzimática (μmol/min),
tempo (minutos) e pH. Os ensaios foram realizados em triplicatas, com tempos de
extração de 30,60 e 90 minutos e pH 5, 6, 7 e 8.
A atividade da pectinaesterase dos extratos brutos da folha e do caule do
Anacardium humile foi determinada pela metodologia descrita por KERTESZ
(1955) baseada na titulação ácido-base com verificação de pH. O extrato bruto
foi incubado com solução de pectina cítrica a 1% (p/v) em NaCl 0,1 mol/L e pH
7,5. A reação foi conduzida por 10 min, a 30 °C e com reajuste do pH do meio
para 7,5 por titulação com NaOH 0,02 mol/L. Uma unidade de atividade de
pectinaesterase foi considerada a quantidade de enzima capaz de fazer gerar 1
μmol de grupo carboxil, por minuto.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: Foi observado na Figura 1 que a superfície de resposta obtida através do
planejamento fatorial do caule apresentou o maior rendimento de extração em pH
6,0, assim, o meio de extração da pectinaesterase do caju-do-cerrado não pode
ser tão ácido e nem tão básico, pois nestas condições há uma diminuição de sua
atividade.
Os tempos de extração de 30, 60 e 90 min aparentemente não representaram entre
si diferenças significativas, pois entre eles obteve-se valores muito próximos
de atividade enzimática. Assim, o pH teve um efeito mais significativo do que o
tempo em relação a otimização de extração, sendo tão forte que mascarou o efeito
do tempo. Sendo assim, foi adotado para a extração o tempo de 30 min e o pH 6,0.
Um efeito semelhante dos parâmetros utilizados na extração da pectinaesterase no
caule foi observado na folha (Figura 2), pois o pH 6,0 foi o que apresentou
maior rendimento da extração. Embora as diferenças sejam pequenas quando se
compara os dados numéricos, a análise da superfície de resposta na Figura 2
sugere que o menor tempo de extração adotado (30 min) é o mais eficiente para se
obter mais atividade de pectinaesterase.
Figura 1
Figura 1: Superfície de resposta do rendimento de
extração da pectinaesterase do caule do cajuzinho-
do-cerrado em função da variação do pH e do tempo.
Figura 2
Figura 2: Superfície de resposta do rendimento de
extração da pectinaesterase da folha do cajuzinho-
do-cerrado em função da variação do pH e do tempo.
CONCLUSÕES: Os resultados deste trabalho mostraram que as condições ótimas de extração da
pectinaesterase tanto nos extratos brutos da folha como no caule do cajuzinho-do-
cerrado são pH 6,0 e tempo de extração de 30 min. O pH
foi um fator decisivo para o aumento no rendimento da extração. As atividades
máximas encontradas para o caule e para a folha foram 24,0 μmol/min de 30,4
μmol/min, respectivamente. Estes resultados, embora preliminares, mostram que as
enzimas encontradas nos compartimentos distintos da planta podem ter semelhanças
na sua estrutura e composição.
AGRADECIMENTOS:
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: KLINK, C. A.; MACHADO, R. B. A conservação do Cerrado brasileiro. Megadiversidade, v. 1, n. 1, p. 147-155, 2005.
POTT, A.; POTT, V. J. Plantas do Pantanal. Empresa Brasileira de Pesquisa Agropecuária. Centro de Pesquisa Agro do Pantanal Corumbá. EMBRAPA, p. 320,1994.
MORETO, E. et al. Vinhos e vinagres. Florianópolis: Ed. da UFSC, 1988.
WHITAKER, J. R. Pectic substances, pectic enzymes and formation in fruit juices. Enzyme Microbial Technology, Washington, v. 6, p. 341-349, 1984.
PILNIK, W.; VORAGEN, AGJ. Enzymes in food processing. 3rd ed. London, UK: Academic Press; 1993, p. 363–93.
UENOJO, M.; PASTORE, G. M. (2007). Pectinases: aplicações industriais e perspectivas. Química Nova, 30(2), 388.
KERTESZ, Z. I. Enzymes of carbohydrate metabolism. Pectic enzymes. A. Pectinaesterase (PE). Methods in Enzymology, v.1, p.158-162, 1955.