Orientador: Elias Basile Tambourgi

Tese (doutorado) - Universidade Estadual de Campinas, Faculdade de Engenharia Química

Resumo: O curauá (Ananas erectifolius L.B. Smith) é uma espécie vegetal de porte herbáceo, uma monocotiledônea pertencente à família Bromeliaceae, nativa da região norte do Brasil, especialmente da Amazônia, de onde pode ser extraída a bromelina. Esta enzima faz parte de um grupo de enzimas...

Resumo: O curauá (Ananas erectifolius L.B. Smith) é uma espécie vegetal de porte herbáceo, uma monocotiledônea pertencente à família Bromeliaceae, nativa da região norte do Brasil, especialmente da Amazônia, de onde pode ser extraída a bromelina. Esta enzima faz parte de um grupo de enzimas proteolíticas, usadas na indústria alimentícia e como medicamento, pois oferece amplo espectro de eficácias terapêuticas: antiedemas, anti-inflamatórias, antitrombóticas e atividades fibrinolíticas. O desenvolvimento de novos processos de extração e purificação de proteínas é muito importante, uma vez que essa é uma etapa limitante na produção de bioprodutos. Um dos grandes desafios na obtenção da bromelina é manter a sua estabilidade enzimática durante o processo de extração, purificação, secagem e estocagem. Por isso, estudos vêm sendo conduzidos para identificar os mecanismos que levam à desnaturação da proteína, e com isso, apontar formas de minimizar esta inativação. Desta forma, a determinação da atividade da enzima em plantas de curauá poderá proporcionar indicativos para posterior purificação e, assim, contribuir para a viabilização do uso desta espécie, uma vez que o principal produto de extração é a fibra, sendo que os demais componentes são, atualmente, descartados. Os resultados da caracterização mostraram que as condições ideais de trabalho são pH 6 e temperatura de 40 e 60º C para a variedade branca, e pH 6 e 7 e 40º C de temperatura para a variedade roxa. A massa molar é de 24 kDa, e melhor condição de estabilidade com maior atividade em pH 6 e temperatura entre 20 e 40ºC, tanto para o curaua roxo, quanto para o branco, sendo este último, mais estável. Os parâmetros cinéticos demonstraram que o curaua roxo possui menor valor de Km, com 158,73 ?mol.L-1min e o branco, 185,18 ?mol.L-1min, apresentando ambas variedades, afinidade pelo substrato utilizado nos experimentos, azocaseína. O curauá branco demonstrou menor energia de ativação, demonstrando com isso, melhor atividade enzimática em comparação ao curauá roxo e a outras proteases.Esses resultados demonstraram valores significativos de atividade, energia de ativação e estabilidade,quando comparados com outras proteases, confirmando ser este um complexo enzimático com atividade hidrolítica

Abstract: The curaua (Ananas erectifolius LB Smith) is a herbaceous plant species, belonging to the family Bromeliaceae, native to northern Brazil, especially the Amazon, where it can be extracted bromelain. This enzyme is part of a group of proteolytic enzymes, used in the food industry and as a...

Abstract: The curaua (Ananas erectifolius LB Smith) is a herbaceous plant species, belonging to the family Bromeliaceae, native to northern Brazil, especially the Amazon, where it can be extracted bromelain. This enzyme is part of a group of proteolytic enzymes, used in the food industry and as a medicine, it offers wide range of therapeutic efficacies: antiedemas, anti-inflammatory, antithrombotic and fibrinolytic activities. The development of new extraction and purification of proteins is very important, since this is a limiting step in the production of bioproducts. A major challenge is in getting the bromelain enzyme maintain its stability during the extraction, purification, drying and storage. Therefore, studies are being conducted to identify mechanisms that lead to protein denaturation, and thus pointing ways to minimize this inactivation. Thus, the determination of enzyme activity in plants may provide indicative curaua for further purification and thus contribute to the optimization of this specie, since the main product of the fiber is extracted, and the other components are currently discarded. The characterization results showed that the ideal working conditions are pH 6 and temperature at 40°C and 60°C for the white variety, and pH 6 and 7 and 40°C temperature for the purple variety. The molar mass is 24 kDa, and better stability condition with the highest activity at pH 6 and temperature between 20 and 40°C for both curauá purple, and for the white, the latter being more stable. The kinetic parameters showed that curauá purple has a lower Km value with 158.73 ?mol.L -1min and white 185.18 ?mol.L-1 min. With both varieties, affinity for the substrate used in the experiments, azocasein was demonstrated. The white curaua showed lower activation energy, demonstrating that the better enzyme activity compared to purple curaua and other proteases. These results showed significant amounts of activity, activation energy and stability when compared with other proteolytic enzymes, confirming that this is a complex enzymatic with hydrolytic activity