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ENZIMAS. Eng ª . Química Gisanara Dors Estágio de Docência. ENZIMAS - HISTÓRICO. Catálise biológica  início séc. XIX digestão da carne: estômago; digestão do amido: saliva. Década de 50

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Enzimas

ENZIMAS

Engª. Química Gisanara Dors

Estágio de Docência


Enzimas hist rico
ENZIMAS - HISTÓRICO

  • Catálise biológica  início séc. XIX

    • digestão da carne: estômago;

    • digestão do amido: saliva.

  • Década de 50

    • Louis Pasteur - concluiu que a fermentação do açúcar em álcool pela levedura era catalisada por “fermentos” = enzimas.

  • Eduard Buchner (1897)

    • extratos de levedo podiam fermentar o açúcar até álcool;

    • enzimas funcionavam mesmo quando removidas da célula viva.


Enzimas hist rico1
ENZIMAS - HISTÓRICO

  • James Sumner (1926)

    • Isolou e cristalizou a urease;

    • Cristais eram de proteínas;

    • Postulou que “todas as enzimas são proteínas”.

  • John Northrop (década 30)

    • Cristalizou a pepsina e a tripsina bovinas;

  • Década de 50 – séc. XX

    • 75 enzimas  isoladas e cristalizadas;

    • Ficou evidenciado caráter protéico.

  • Atualmente + 2000 enzimas são conhecidas.


Enzimas1

Aminoácidos:

H

R C* COOH

NH2

ENZIMAS

  • Definição:

    • Catalisadores biológicos;

    • Longas cadeias de pequenas moléculas chamadas aminoácidos.

  • Função:

    • Viabilizar a atividade das células, quebrando moléculas ou juntando-as para formar novos compostos.

  • Com exceção de um pequeno grupo de moléculas de RNA com propriedades catalíticas, chamadas de RIBOZIMAS, todas as enzimas são PROTEÍNAS.


Enzimas prote na
ENZIMAS – PROTEÍNA

Classificação proteínas

Proteínas globulares Proteínas fibrosas

Estrutura das proteínas

Primaria Secundaria Terciária Quaternária

ENZIMAS

Proteínas globulares

Estrutura terciária

  • Proteínas com alto peso molecular, maioria entre 15 a 1000 Kilo Daltons Unit (KD)

  • OBS: 1 Dalton = 1 unidade de peso molecular (AMU)


Enzimas estrutura

Holoenzima

Estrutura

Enzimática

Cofator

Proteína

Ribozimas

Apoenzima ou

Apoproteína

  • Pode ser:

  • íon inorgânico

  • molécula orgânica

RNA

Coenzima

Se covalente

Grupo Prostético

ENZIMAS – ESTRUTURA


Enzimas caracter sticas gerais
ENZIMAS – CARACTERÍSTICAS GERAIS

  • Apresentam alto grau de especificidade;

  • São produtos naturais biológicos;

  • Reações baratas e seguras;

  • São altamente eficientes, acelerando a velocidade das reações (108 a 1011 + rápida);

  • São econômicas, reduzindo a energia de ativação;

  • Não são tóxicas;

  • Condições favoráveis de pH, temperatura, polaridade do solvente e força iônica.


Enzimas2
ENZIMAS

  • Comparação das enzimas com catalisadores químicos.


Enzimas nomenclatura
ENZIMAS – NOMENCLATURA

  • Século XIX - poucas enzimas identificadas

    - Adição do sufixo ”ASE”ao nome do substrato:

    *gorduras (lipo - grego) – LIPASE

    * amido (amylon - grego) – AMILASE

    - Nomes arbitrários:

    *Tripsina e pepsina – proteases


Enzimas nomenclatura1
ENZIMAS – NOMENCLATURA

  • 1955 - Comissão de Enzimas (EC) da União Internacional de Bioquímica (IUB)  nomear e classificar.

  • Cada enzima  código com 4 dígitos que caracteriza o tipo de reação catalisada:

    • 1° dígito - classe

    • 2° dígito - subclasse

    • 3° dígito - sub-subclasse

    • 4° dígito - indica o substrato


Enzimas classifica o
ENZIMAS – CLASSIFICAÇÃO

  • Classificação das enzimas segundo a Comissão de Enzimas.


Enzimas classifica o1
ENZIMAS – CLASSIFICAÇÃO

  • Classificação das enzimas segundo a Comissão de Enzimas.



Enzimas nomenclatura2
ENZIMAS – NOMENCLATURA

ATP + D-Glicose

ADP + D-Glicose-6-fosfato

IUB - ATP:glicose fosfotransferase

E.C. 2.7.1.1

2 - classe - Transferase

7 - subclasse - Fosfotransferases

1 - sub-subclasse - Fosfotransferase que utiliza grupo hidroxila como receptor

1 - indica ser a D-glicose o receptor do grupo fosfato

Nome trivial: Hexoquinase


Enzimas catalisadores

Catalase

Condições da Reação

Energia livre de Ativação

KJ/mol Kcal/mol

Velocidade

Relativa

H2O2

O2

H2O

+

Sem catalisador

Platina

Enzima Catalase

1

2,77 x 104

6,51 x 108

75,2 18,0

48,9 11,7

23,0 5,5

ENZIMAS – CATALISADORES

  • Aceleram reações químicas

    Ex: Decomposição do H2O2


Enzimas catalisadores1

Catalase

H2O2

O2

H2O

+

E+P

E +S

ENZIMAS – CATALISADORES

  • Não são consumidos na reação


Enzimas catalisadores2
ENZIMAS – CATALISADORES

  • Atuam em pequenas concentrações

decompõe

5 000 000 de moléculas de H2O2

pH = 6,8 em 1 min

1 molécula de Catalase

Número de renovação =n° de moléculas de substrato convertidas em produto por uma única molécula de enzima em uma dada unidade de tempo.


Enzimas catalisadores3

Energia de ativação sem enzima

Energia

Energia de ativação com enzima

S

Diferença entre

a energia livre

de S e P

P

Caminho da Reação

ENZIMAS – CATALISADORES

  • Não alteram o estado de equilíbrio

    • Abaixam a energia de ativação;

    • Keq não é afetado pela enzima.

  • Não apresenta efeito termodinâmico global

    • G não é afetada pela enzima.


  • Enzimas componentes da rea o

    E+SESP + E

    ENZIMAS – COMPONENTES DA REAÇÃO

    Substrato se liga ao

    SÍTIO ATIVO

    da enzima


    Enzimas s tio ativo

    Ativador:Íons inorgânicos que condicionam a ação catalítica das enzimas. Fe²+

    Ativador:Íons inorgânicos que condicionam a ação catalítica das enzimas. Fe²+

    Porção protéica

    APOENZIMA

    Porção protéica

    APOENZIMA

    Cofator

    Cofator

    Coenzima: molécula orgânica complexa.NAD+

    HOLOENZIMA

    HOLOENZIMA

    Grupamento

    prostético

    Grupamento

    prostético

    ENZIMAS – SÍTIO ATIVO

    • Região da molécula enzimática que participa da reação com o substrato.

      • Pode possuir componentes não protéicos:cofatores.

      • Possui aminoácidos auxiliares e de contato.


    Enzimas cofator
    ENZIMAS – COFATOR

    • Algumas enzimas que contêm ou necessitam de elementos inorgânicos como cofatores


    Enzimas coenzimas
    ENZIMAS – COENZIMAS

    • Maioria deriva de vitaminas hidrossolúveis

    • Classificam-se em:

      - transportadoras de hidrogênio

      - transportadoras de grupos químicos

    • Transportadoras de hidrogênio


    Enzimas coenzimas1
    ENZIMAS – COENZIMAS

    • Transportadoras de grupos químicos


    Enzimas liga o enzima substrato
    ENZIMAS –LIGAÇÃO ENZIMA - SUBSTRATO

    • Emil Fischer (1894): alto grau de especificidade das enzimas originou  Chave-Fechadura , que considera que a enzima possui sitio ativo complementar ao substrato.


    Enzimas liga o enzima substrato1
    ENZIMAS –LIGAÇÃO ENZIMA - SUBSTRATO

    • Koshland (1958): Encaixe Induzido , enzima e o o substrato sofrem conformação para o encaixe. O substrato é distorcido para conformação exata do estado de transição.


    Enzimas atividade enzim tica
    ENZIMAS –ATIVIDADE ENZIMÁTICA

    • Enzyme Commission: “uma unidade (U) de atividade é a quantidade de enzima que catalisa a transformação de 1 micro mol de substrato ou a formação de 1 micro mol de produto por minuto”.

    • Expressa: U = micro moles produto/minuto

      Atividade específica = U/mg de proteína

    • Enzima pura, condições que permita a velocidade da reação seja máxima  o substrato [S] de modo a permitir que toda a enzima [E]  [ES].

      V = K[E] = K[ES]


    Enzimas atividade enzim tica1
    ENZIMAS –ATIVIDADE ENZIMÁTICA

    • Fatores que alteram a velocidade de reações enzimáticas:

      - pH;

      - temperatura;

      - concentração das enzimas;

      - concentração dos substratos;

      - presença de inibidores.


    Enzimas influ ncia do ph
    ENZIMAS – INFLUÊNCIA DO PH

    • O efeito do pH sobre a enzima deve-se às variações no estado de ionização dos componentes do sistema à medida que o pH varia.

    • Enzimas  grupos ionizáveis, existem em ≠ estados de ionização.


    Enzimas influ ncia do ph1
    ENZIMAS – INFLUÊNCIA DO PH

    • A estabilidade de uma enzima ao pH depende:

      - temperatura;

      - força iônica;

      - natureza química do tampão;

      - concentração de íons metálicos contaminantes;

      - concentração de substratos ou cofatores da enzima;

      - concentração da enzima.


    Enzimas influ ncia da temperatura
    ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA

    •  temperatura dois efeitos ocorrem:

    • a taxa de reação aumenta, como se observa na maioria das reações químicas;

    • a estabilidade da proteína decresce devido a desativação térmica.

    • Enzima  temperatura ótima para que atinja sua atividade máxima, é a temperatura máxima na qual a enzima possui uma atividade cte. por um período de tempo.


    Enzimas influ ncia da temperatura1
    ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA

    • O efeito da temperatura depende:

      - pH e a força iônica do meio;

      - a presença ou ausência de ligantes.

    • Acima desta temperatura, o  velocidade de reação devido a temperatura é compensado pela perda de atividade catalítica devido a desnaturação térmica.


    Enzimas influ ncia da temperatura2
    ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA TEMPERATURA

    • Ea  Lei de Arrehenius

    • Ea pode ser determinada medindo-se a cte de velocidade da reação em ≠ temperaturas.

    • Curva A: gráfico usual.

    • Curva B: o gráfico mostra uma variação definida na inclinação, se em determinada temperatura, uma etapa ≠ se torna limitante da velocidade.

    • Curva C: uma queda brusca na curva indica inativação enzimática.


    Enzimas influ ncia da e
    ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA [E]

    • Velocidade de transformação do S em P  qtidade de E.

    • Desvios da linearidade ocorrem:

      • Presença de inibidores na solução de enzima;

      • Presença de substâncias tóxicas;

      • Presença de um ativador que dissocia a enzima;

      • Limitações impostas pelo método de análise.

    • Recomenda-se:

    • Enzimas com alto grau de pureza;

    • Substratos puros;

    • Métodos de análise confiável.


    Enzimas influ ncia da s

    vo

    Vmax

    [S]

    ENZIMAS – INFLUÊNCIA DA [S]

    • [S] varia durante o curso da reação à medida que S é convertido em P.

    • Medir Vo= velocidade inicial da reação.

    • [E] = cte.

    • [S] pequenas  Vo linearmente.

    • [S] maiores  Vo por incrementos cada vez menores.

    • Vmax  [S]  Vo insignificantes.

    • Vmax é atingida  E estiverem na forma ES e a [E] livre é insignificante, então, E saturada com o S e V não com  de [S].


    Enzimas cin tica enzim tica
    ENZIMAS – CINÉTICA ENZIMÁTICA

    • Victor Henri (1903): E + S ES

    • 1913

      Leonor Michaelis -Enzimologista

      Maud Menten - Pediatra

    K1

    Kp

    E + S

    ES

    E + P

    K-1

    Etapa rápida

    Etapa lenta


    Enzimas cin tica enzim tica1
    ENZIMAS – CINÉTICA ENZIMÁTICA

    • Cinética Enzimática

      • Determinar as constantes de afinidade do S e dos inibidores;

      • Conhecer as condições ótimas da catálise;

      • Ajuda a elucidar os mecanismos de reação;

      • Determinar a função de uma determinada enzima em umarota metabólica.


    Enzimas cin tica enzim tica2

    Vmax [S]

    v =

    Vmax

    Km + [S]

    v = Vmax [S]

    2

    v

    Km

    v = Vmax

    1

    2

    1- [S]  Km>>[S]

    2- [S]  [S]>>Km

    3- v = Vmax

    3

    2

    Km

    [S]

    ENZIMAS – CINÉTICA ENZIMÁTICA


    Enzimas cin tica enzim tica3
    ENZIMAS – CINÉTICA ENZIMÁTICA

    • Afinidade da enzima ao substrato.

    • Km depende:

      • aspectos específicos do mecanismo de reação;

      • n° de passos da reação;

      • velocidades relativas dos passos individuais.


    Enzimas cin tica enzim tica4

    K1

    Kp

    ES

    E + P

    E + S

    K1

    K2

    K-1

    E + S

    ES

    K-1

    K3

    V

    E + P

    EP

    Vmax [2E]

    K-2

    Vmax [E]

    [S]

    ENZIMAS – CINÉTICA ENZIMÁTICA

    • Vmax:

    Vmax = Kp[Et]

    Vmax = K3[Et]


    Enzimas ordem da rea o

    v = Vmax [S]

    Km

    V

    [S]

    Enzimas – ordem da reação

    Quando a formação de P for proporcional à [S]

    a velocidade da reação é de 1a ORDEM

    [S]  [S] <<Km

    v = K[S]

    Quando a velocidade da reação independe da [S] a reação é de ORDEM ZERO

    [S]  [S]>>Km

    v = Vmax


    Enzimas m todos gr ficos

    Inclinação =

    1

    1

    -1

    1

    Km

    [S]

    v

    Km

    Vmax

    Vmax

    ENZIMAS – MÉTODOS GRÁFICOS

    • Gráfico dos Recíprocos de Lineweaver-Burk


    Enzimas m todos gr ficos1

    Vmax

    Inclinação =

    v

    -Km

    Vmax

    v

    Km

    [S]

    ENZIMAS – MÉTODOS GRÁFICOS

    • Gráfico de Eadie-Hofstee


    Enzimas m todos gr ficos2

    Inclinação =

    [S]

    Km

    1

    v

    Vmax

    Vmax

    -Km

    [S]

    ENZIMAS – MÉTODOS GRÁFICOS

    • Gráfico de Hanes-Woolf


    Enzimas m todos gr ficos3

    2,3log[S]o

    Inclinação =

    t [S]

    -1/Km

    Vmax

    Vmax

    ([S]o-[S])

    Km

    t

    ENZIMAS – MÉTODOS GRÁFICOS

    • Gráfico da equação integrada de Michaelis-Menten


    Enzimas inibi o enzim tica

    INIBIDORES

    REVERSÍVEIS IRREVERSÍVEIS

    COMPETITIVOS NÃO COMPETITIVOS INCOMPETITIVOS

    ENZIMAS – INIBIÇÃO ENZIMÁTICA

    • Qualquer substância que reduz a velocidade de uma reação enzimática.


    Enzimas inibi o competitiva

    I compostos com estrutura

    molecular lembra S

    afinidade da enzima pelo substrato

    [substrato] necessária para obter a mesma [ES]

    ENZIMAS – INIBIÇÃO COMPETITIVA

    • Inibidor competitivo concorre com o S pelo sitio ativo da E livre.

    • I  análogo não metabolizável, derivado de um S verdadeiro, S substituto da E ou um P da reação.

    Km aparente

    da enzima


    Enzimas inibi o competitiva1

    K1

    K2

    E + S

    ES

    E + P

    +

    I

    KI

    EI

    ENZIMAS – INIBIÇÃO COMPETITIVA

    Michaelis-Menten

    Lineweaver-Burk


    Enzimas inibi o competitiva2
    ENZIMAS – INIBIÇÃO COMPETITIVA

    1- sem inibidor

    2- com inibidor na concentração [I1]

    3- com inibidor na concentração [I2] > [I1]


    Enzimas inibi o n o competitiva

    I não tem semelhança estrutural com o S

    [substrato] não diminui a inibição

    Km da enzima NÃO se altera

    Vmax na presença do inibidor

    ENZIMAS – INIBIÇÃO NÃO-COMPETITIVA

    • Inibidor não-competitivo se liga reversivelmente, aleatória e independentemente em um sítio que lhe é próprio.


    Enzimas inibi o n o competitiva1

    +

    +

    I

    I

    ENZIMAS – INIBIÇÃO NÃO-COMPETITIVA

    K2

    KS

    E + S

    ES

    E + P

    KI

    KI

    KS

    EIS

    EI+ S

    Michaelis-Menten

    Lineweaver-Burk


    Enzimas inibi o n o competitiva2
    ENZIMAS – INIBIÇÃO NÃO-COMPETITIVA

    1- sem inibidor

    2- com inibidor na concentração [I1]

    3- com inibidor na concentração [I2] > [I1]


    Enzimas inibi o incompetitiva
    ENZIMAS – INIBIÇÃO INCOMPETITIVA

    • Inibidor incompetitivo se liga reversivelmente, em um sítio próprio, ao complexo ES.

    I não tem semelhança estrutural com o S

    I favorece a formação do ES

    Km e Vmaxda enzima


    Enzimas inibi o incompetitiva1

    K2

    KS

    E + S

    ES

    E + P

    +

    I

    EIS

    ENZIMAS – INIBIÇÃO INCOMPETITIVA

    KI

    Michaelis-Menten

    Lineweaver-Burk


    Enzimas inibi o incompetitiva2
    ENZIMAS – INIBIÇÃO INCOMPETITIVA

    1- sem inibidor.

    2- com inibidor na concentração [I1]

    3- com inibidor na concentração [I2] > [I1]


    Enzimas inibi o irrevers vel

    K2

    K1

    E + S

    ES

    E + P

    +

    I

    EI

    ENZIMAS – INIBIÇÃO IRREVERSÍVEL

    • I se combina com um grupo funcional, na molécula da E, que é essencial para sua atividade.

    • Podem promover a destruição do grupo funcional

    • Forma-se uma ligação COVALENTE entre o I e a E.

    • Vmax  parte da E é completamente removida do sistema e Km permanece a mesma.


    Enzimas inibi o irrevers vel1
    ENZIMAS – INIBIÇÃO IRREVERSÍVEL

    • Graficando Vmax vs a quantidade total de E adicionada ao meio de reação em presença de I.


    Enzimas enzimas regulat rias
    ENZIMAS – ENZIMAS REGULATÓRIAS

    • Não obedecem a cinética de Michaelis-Menten.

    • Controlam a etapa limitante em uma cadeia de reações enzimáticas.

    • Tem sua atividade catalítica aumentada ou diminuída em resposta a determinados sinais, moléculas sinalizadoras (pequenos metabólicos ou cofatores).

    • Classes de enzimas reguladoras:

      • Enzimas alostéricas;

      • Enzimas reguladas pela modificação covalente reversível.


    Enzimas enzimas regulat rias1
    ENZIMAS – ENZIMAS REGULATÓRIAS

    • Enzimas alostéricas

  • Funcionam através da ligação não-covalente e reversível de um metabólito regulador chamado modulador;

  • Moduladores podem ser inibidores ou ativadores;

  • São maiores e mais complexas, possuem duas ou mais cadeias polipeptídicas.

    • Enzimas reguladas pela modificação covalente reversível

  • Grupos químicos são ligados covalentemente e removidos da enzima reguladora por enzimas ≠, podem ser: fosfato, adenosina monofosfato, grupos metil, etc.


  • Enzimas enzimas regulat rias2
    ENZIMAS – ENZIMAS REGULATÓRIAS

    1- Comportamento tipo Michaelis-Menten.

    2- Comportamento Alostérico.


    Enzimas livres versus en zimas imobilizadas
    Enzimas Livres versus EnzimasImobilizadas

    ENZIMAS - IMOBILIZADAS

    • Imobilizadas

      • Reutilização

      • Maior estabilidade (faixas mais amplas de pH e temperatura)

      • Menor interferência de inibidores e/ou ativadores

    • Livres

      • Instabilidade

      • Rápida perda da atividade catalítica

      • Não podem ser recuperadas


    ENZIMAS - IMOBILIZADAS

    • A enzima livre é imobilizada em um suporte inerte como vidro poroso, bentonite, etc.

    • O principal interesse em imobilizar uma enzima é obter um biocatalisador com atividade e estabilidade que não sejam afetadas durante o processo, em comparação à sua forma livre.


    ENZIMAS - IMOBILIZADAS


    ENZIMAS - IMOBILIZADAS


    ENZIMAS - IMOBILIZADAS

    • Propriedades de Enzimas Imobilizadas

    • Efeitos sobre a atividade enzimática:

      • Modificação da estrutura tridimensional;

      • Modificação do microambiente;

      • Fenômenos de difusão no interior do complexo.


    ENZIMAS - IMOBILIZADAS

    • Medida da atividade:

      • Atividade da enzima imobilizada é mais fraca que a das enzima nativa, mas a estabilidade é maior.

    • Influencia das condições operacionais:

      • pH e temperatura  desnaturação parcial ou total da proteína;

      • imobilizada  resistem melhor a variações de pH e tratamentos térmicos;

        Obs: origem da enzima, suporte utilizado e método de fixação


    ENZIMAS - IMOBILIZADAS

    • Aplicações de Enzimas Imobilizadas

    • Aplicações analíticas:

      • Facilita automatização das cadeias de dosagem e simplifica as manipulações.

        • Biossensores:

          • Imobilização de colinesterase e anticorpos sobre cristal piezelétrico utilizadas na detecção de pesticidas organofosforados;

        • Reatores para análise cromatográfica;

        • Kits para titulações e imunoensaios.


    ENZIMAS - IMOBILIZADAS

    • Indústria de alimentos:

      • Glicose isomerase fixada para a produção de xaropes com alto teor de frutose;

      • Celulase  Conversão de celulose em açúcares solúveis;

      • Imobilização de fermento de pão (Sacharomices cerevisae)  álcoois enantiomericamente puros.

  • Uso Industrial:

    • Fonte para produção de penicilinas sintéticas.


  • ENZIMAS - IMOBILIZADAS

    • Lipases imobilizadas:

      • Imobilizadas em organo-gel utilizadas na esterificação do ácido oléico com n-pentanol;

      • Imobilizadas em carvão de coco, bauxita e gel de ágar utilizadas na transformação de óleo de soja em biodisel.

    • Aplicações na medicina:

      • Hidrogel contendo enzimas imobilizadas  Substrato presente - conversão enzimática - produto muda a conformação do hidrogel  liberação da droga.


    ENZIMAS - IMOBILIZADAS

    • Em desenvolvimento:

      • Estudos de filtros que utilizam enzimas imobilizadas na superfície do meio filtrante para o tratamento do ar dos ambientes.

      • Recentes avanços na imobilização de enzimas por argilas, utilizadas em bioremediação.

      • Estudos em desenvolvimento: imobilização, estabilização e aplicação da enzima esterase, de rim de porco, na síntese de produtos de interesse farmacêutico.


    Enzimas aplica es
    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • Permitem às indústrias usarem processos mais econômicos, diminuindo o consumo de energia e recursos; mais confiáveis e que poluem menos.

    • São eficientes;

    • Muito específicas;

    • Permite produção segura e ambientalmente amigável.

    • Origem vegetal

    • Origem animal

    • Origem microbiana


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • Proteases

      • Leite: na preparação do leite de soja.

      • Carnes e Peixes: recuperação de proteínas do osso ou espinha.

      • Vinhos: clarificação.

      • Queijo: coagulação da caseína.


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • Lactase

      • Sorvete: prevenção da cristalização da lactose.

      • Leite: estabilização das proteínas do leite em leites congelados por remoção da lactose. Hidrólise da lactose, permitindo o uso por adultos deficientes na lactase intestinal e em crianças com deficiência em lactase congênita.

      • Ração: conversão da galactose em lactose e glicose.


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • -amilase

      • Fermentados: conversão do amido a maltose por fermentação. Remoção da turbidez do amido

      • Cereais: conversão do amido a dextrinas e maltose.

      • Chocolate/cacau: liquefação do amido


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • Peroxidase

      • Deterioração - Frutas: contribui na reação de escurecimento.

    • Polifenoloxidase

      • Chá/Café: desenvolvimento do escurecimento durante o amadurecimento e fermentação.

      • Deterioração - Frutas e Vegetais: reação deescurecimento e perda de vitaminas.


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    Enzima

    Substrato

    Efeitos

    Xilanase

    Arabinoxilanas

    Redução da viscosidade da digesta.

    Glucanases

    -glucanos

    Redução da viscosidade da digesta. Menor umidade na cama.

    Pectinases

    Pectinas

    Redução da viscosidade da digesta.

    Celulases

    Celulose

    Degradação da celulose e liberação de nutrientes

    Proteases

    Proteínas

    Suplementação das enzimas endógenas. Degradação mais eficiente de proteínas.

    Amilases

    Amido

    Suplementação das enzimas endógenas. Degradação mais eficiente do amido.

    Fitase

    Ácido fítico

    Melhora a utilização do fósforo dos vegetais. Remoção do ácido fítico.

    Galactosidases

    Galactosídios

    Remoção de Galactosídios

    Lipases

    Lipídios e ácidos graxos

    Melhora a utilização de gorduras animais e vegetais

    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • Enzimas utilizadas em rações para aves.


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • Tratamento de efluentes

      • Preocupação ambiental desencadeou uma procura por outras alternativas, as chamadas "tecnologias limpas“.

      • Enzimas  substituir muitos componentes químicos utilizados nos processos industriais atuais.


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • Enzimas utilizadas em tratamento de efluentes.


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • Industria de álcool;

    • Industria de detergentes;

    • Industria têxtil;

    • Industria de papel e celulose;

    • Curtumes;

    • Produção de ácido cítrico, ácido glutâmico, insulina, vacinas, esteroídes, vitaminas e antibióticos;

    • Bioremediação: de polímeros, de hidrocarbonetos e clorados.


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • Aplicação da Lipase no tratamento de águas residuárias com elevados teores de lipídeos

    • JUSTIFICATIVA

      • Efluentes com  teores de gorduras e óleos e que utilizam o processo anaeróbio, a 1° etapa m.o. para degradar as gorduras é a produção de enzimas capazes de hidrolisar os triglicerídeos.

      • Etapa é lenta e nem sempre há m.o. específicos para a produção de lipase  não consegue atingir bons resultados.

      • Gorduras se solidificam a baixas temperaturas: formação de uma camada gordurosa sobre as lagoas, caminhos preferenciais e arraste da biomassa.


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • OBJETIVO

      • Viabilizar tecnicamente a aplicação de um pré-tratamento enzimático para remoção de gorduras, utilizando preparações de lipases pancreáticas fornecidas pelas empresas Kin Master (LKM) e Nuclear (LNU).

        • Caracterizar o efluente

        • Caracterizar as propriedades catalíticas das enzimas

        • Testar ≠ tempos de hidrolise na formação de ácidos graxos (2h, 4h, 8h, 12h e 24h)

        • Avaliar o impacto do tratamento enzimático por meio de testes de biodegradabilidade expressa pela formação de metano, DQO e atividade metanogênica.


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • MATERIAIS E MÉTODOS

      • Determinação da Atividade Hidrolítica

        • Substrato:Controle = azeite de oliva Efluente = efluente de indústria de produtos avícolas

        • Tampão e solução enzimática (5mg/mL). Branco

        • Incubados em banho-maria sob agitação

        • Solução de etanol:acetona – parar a reação

        • Ácidos graxos liberados titulados com KOH (0,02M) e indicador fenolftaleína

    (moles/mg.min)


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • RESULTADOS


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • RESULTADOS


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    • RESULTADOS


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    • RESULTADOS


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    • RESULTADOS


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    • RESULTADOS


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    ENZIMAS – APLICAÇÕES

    • RESULTADOS

    Influência da concentração de substrato na atividade hidrolítica das lipase LKM e LNU


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