Svakheter ved undersøkelsen

As proteinas podem ser modificadas intencionalmente para que se identifiquem e se relacionem sua estrutura e sua função, alguns grupos funcionais em sítios ativos de proteinas, desenvolvimento de novos produtos com propriedades modificadas. Essas modificações podem ser efetuadas por reações químicas, catalizadas ou não por enzimas, podem ser agrupadas nas seguintes classes:

a) Acilação e reações relacionadas; b) Alquilação;

c) Reduções e oxidações;

d) Substituições do anel aromático.

As primeiras pesquisas com proteinas foram realizadas pelo inglês, F. Sanger, nos anos 40, que identificou os aminoácidos N-terminais das duas cadeias polipeptídicas da insulina. A técnica de modificação química é considerada uma tecnologia muito antiga, usada no tratamento para curtir couros, em que as proteinas fibrosas (colágeno e queratina) eram tratadas com pigmentos fenólicos, criando um grande número de ligações cruzadas que faziam a proteina indigerível. Em relação aos alimentos, a reação de modificação química tem sido usada em diferentes casos, como por exemplo, no estudo de novas fontes de enzimas, reações de acetilação de algumas proteinas, enriquecimentos de proteinas com certos aminoácidos limitantes (MET e LYS) e modificações das propriedades de viscosidade e aderência das proteinas mediante tratamento com álcalis (Spun Protein). (FARFÁN, 1994).

As modificações por acilação promovem uma reação do grupo amino desprotonado, que dá origem a derivados de amidas, com propriedades que irão depender do reagente utilizado, entre estas temos as reações de acilação, como a succinilação e acetilaçaõ. (SGARBIERI, 1996).

Cheftel et al., (1989) conceberam que as reações com agentes químicos podem ser utilizadas para modificar a carga elétrica das proteinas ou para fixar-se, pela ligação covalente, aos aminoácidos, lipídeos, etc. Os objetivos mais importantes dessas reações

procuram melhorar as propriedades funcionais das proteinas. As principais classes de reações utilizadas para a modificação química das cadeias laterais de aminoácidos são a acilação, a alquilação, a oxidação e a redução (Quadro 4). Em geral, a modificação dos grupos laterais de uma proteina motiva uma modificação da polaridade e, em alguns casos, da carga neta. Quando essas modificações são consideráveis, a proteina pode enrolar-se, desdobrar-se e/ou adicionar-se a outras moléculas de proteinas. Também pode modificar-se o comportamento da proteina em frente à água e outros constituintes, como os lipídeos.

Quadro 4 - Reatividade de grupos funcionais em proteinas.

Reagente Estrutura química -NHCadeia lateral e outros terminais 2 -SH OH

Àcido nitroso Acrilonitrila Anidrido acético Anidrido succínico Formaldeído Sulfitos HONO CH2-CH-C2N O CH3 - C O CH3 - C O O O O CH2O NSO3 + + + + + + ± ± ± + + + + + + + + + (b) + + + (c) + + + + + + (b) + + (b) + + + + + + + + + ± ± ± (c)

Os sinais +, ++ e +++ indicam as reatividades relativas de cada grupo. Sinais ± significa que a reação ocorre sob condições especiais.

(b) _{Reações reversíveis espontaneamente ou após diluição;} (c) _{Reações reversíveis.}

Fonte: FARFÁN et al., (1994)

A introdução de grupos carboxilas ionizáveis pode realizar-se pela acilação com anidridos internos de ácidos bicarboxílicos (succinilação, maleilação) ou pela fosforilação. A presença de cargas negativas adicionais provoca a repulsão eletrostática, o desdobramento e a dissociação. Essa carga negativa suplementaria melhor a solubilidade e/ou a dispersibilidade.

Esse fenômeno pode facilitar a extração de proteinas microbianas ou vegetais assim como a sua separação dos ácidos nucleicos e outros constituintes. Também se comprovou que

a introdução de grupos ionizáveis melhora a capacidade de absorção da água e a sua estabilidade ao calor e aumenta a sensibilidade à precipitação pelo cálcio. Esses efeitos já foram observados nas proteinas do pescado, da soja e do glúten (CHEFTEL et al., 1989).

O grau de reatividade das cadeias laterais depende de vários fatores, como por exemplo:

• A natureza química do grupo funcional;

• O Estado de exposição estérica ou a acessibilidade da cadeia lateral; • O pH do meio.

A importância do pH na reatividade da proteina, frente a esse ou àquele reagente, fica evidente, uma vez reconhecido que o principal fator determinante da reação é o estado de protonação (ou desprotonação) dos grupos funcionais chaves do polímero. No Quadro 4, demonstra-se a reatividade dos diversos grupos funcionais com os reagentes na química de proteinas.

Farfán et al., (1994) indicam que, de todos os reagentes utilizados, poucos têm sido estudados visando a sua possível aplicação direta em proteinas para consumo, como o anidrido acético e o anidrido succínico, que produzem mudanças favoráveis nas propriedades funcionais de certos concentrados e isolados proteicos.

A figura 5 descreve as reações dos grupos amina livre das proteinas com os anidridos acético e succínico. E importante explicar que, à medida que vai sendo substituído o hidrogênio do grupo amina, a proteina perde cargas positivas, sendo necessário acrescentar, gradativamente, uma base forte como hidróxido de sódio para contrabalançar essa perda e neutralizar o ácido formado na reação.

As proteinas modificadas com anidrido acético e succínico (isolado proteico de soja, concentrados proteicos de folhas, glúten de trigo e proteinas da gema do ovo), de modo geral, as propriedades de solubilidade, corpo (volume específico), capacidade emulsificante, estabilidade da emulsão, capacidade espumante e estabilidade da espuma, cor e sabor melhoram após a acilação.

Fonte: LAWAL, ADEBOWALE (2006).

Figura 5 - Esquema da reação de acetilação e succinilação das proteinas.

El-Adawy (2000), indica que as proteinas aciladas podem ser utilizadas na preparação de muitos produtos, como branqueadores de café, agentes flavorizantes para carne assada, bebidas carbonatadas, maioneses e molhos para salada, margarina e sorvetes. A acetilação elevou a solubilidade e a absorção de água e óleo do isolado protéico de algaroba (SILVA, BORA e QUEIROGA NETO, 1997), feijão (LAWAL, ADEBOWALE, 2006). A succinilação aumentou a capacidade de solubilidade, de emulsão e de espumação do isolado protéico da castanha-do-pará (RAMOS e BORA, 2005), assim como Laval (2005) para o feijão bangalô.

4 MATERIAIS E MÉTODOS

A pesquisa foi iniciada nos laboratórios da Facultad de Recursos del Mar da Universidad de Antofagasta, no Chile, e finalizada nos laboratórios do Departamento de Tecnologia Química e de Alimentos – DTQA - da Universidade Federal da Paraíba – UFPB. A matéria-prima foi fornecida pelo Departamento de Alimentos da Universidad de Antofagasta – Chile.