Enzimas de relevância industrial - UFRJ/EQ Aplic/eqb706_aula_01.pdf · quimiotripsina. Estrutura...

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Enzimas de relevância industrial Origem Aplicação C ARBOHIDROLASES α , β amilase cereais germinados cervejaria, licores, panificação α amilase fungo filamentoso panificação, confeitaria α amilase bactéria edulcorantes, têxtil, cervejaria, confeitaria glucoamilase fungo filamentoso edulcorantes, cervejaria pectinase fungo filamentoso vitivinícola, frutícola celulase fungo filamentoso farmacêutica, alimentícia, têxtil lactase fungo filamentoso e bactéria laticínios α galactosidase fungo filamentoso açúcar invertase levedura edulcorantes, confeitaria P ROTEASES papaína vegetal cervejaria, carnes, farmacêutica bromelina vegetal farmacêutica pepsina animal farmacêutica, panificação renina animal, fungo queijaria protease fúngica fungo filametoso panificação protease alcalina bactéria detergentes, pesqueira O UTRAS H IDROLASES penicilina acilase bactéria farmacêutica aminoacilase batéria alimentos fortificados lipase bactéria, fungo laticínios, panificação, farmacêutica pancreatina animal farmacêutica, curtumes O XIDOREDUTASES glicose oxidase fungo filamentoso alimentos preservados, bebidas catalase bactéria latínicios I SOMERASES glicose isomerase bactéria edulcorantes

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Enzimas de relevância industrialOrigem Aplicação

CARBOHIDROLASESα, β amilase cereais germinados cervejaria, licores, panificaçãoα amilase fungo filamentoso panificação, confeitariaα amilase bactéria edulcorantes, têxtil, cervejaria, confeitariaglucoamilase fungo filamentoso edulcorantes, cervejariapectinase fungo filamentoso vitivinícola, frutícolacelulase fungo filamentoso farmacêutica, alimentícia, têxtillactase fungo filamentoso e

bactérialaticínios

α galactosidase fungo filamentoso açúcarinvertase levedura edulcorantes, confeitaria

PROTEASESpapaína vegetal cervejaria, carnes, farmacêuticabromelina vegetal farmacêuticapepsina animal farmacêutica, panificaçãorenina animal, fungo queijariaprotease fúngica fungo filametoso panificaçãoprotease alcalina bactéria detergentes, pesqueira

OUTRAS HIDROLASESpenicilina acilase bactéria farmacêuticaaminoacilase batéria alimentos fortificadoslipase bactéria, fungo laticínios, panificação, farmacêuticapancreatina animal farmacêutica, curtumes

OXIDOREDUTASESglicose oxidase fungo filamentoso alimentos preservados, bebidascatalase bactéria latínicios

ISOMERASESglicose isomerase bactéria edulcorantes

Custos associados à purificação da enzima

Sistemas acoplados de análise com enzimas imobilizadas

Enzima Substratoanalisado

Compostodetectado

Detector

glicose-oxidase / peroxidase glicose coranteoxidado

Espectrofotômetro

hexoquinase/glicose-6-fosfatodesidrogenase

glicose NADH Espectrofotômetro

lactato desidrogenase ácido lático NADH Espectrofotômetroálcool desidrogenase etanol NADPH Espectrofotômetronitrato redutase nitrato azocomposto Espectrofotômetroluciferase ATP luz Luminômetroluciferase bacteriana NADH luz Luminômetrourease uréia co2 Respirômetro

Eletrodos enzimáticos

Enzima Substratoanalisado

Compostodetectado

Tipo de eletrodo base

glicose oxidase glicose O2 oxigênio dissolvido, Pt-Agálcool desidrogenase etanol H2O2 Pt-Agurease uréia NH4

+ íon seletivouricase ácido úrico CO2 pressão parcial CO2

penicilinase penicilina H+ PHaminoácido oxidase aminoácidos O2 oxigênio dissolvido, Pt-Agcolesterol oxidase colesterol O2 oxigênio dissolvido, Pb-Ag

Esquema geral de um eletrodo enzimático simples

Aplicações terapêuticas convencionais

Enzima Origem Funçãopancreatina pâncreas suíno auxiliar digestivopepsina mucosa estomacal de

porcosauxiliar digestivo

amilase Aspergillus sp. auxiliar digestivopapaína mamão (papaia) auxiliar digestivocelulase Aspergillus sp. auxiliar digestivolipase pâncreas suíno auxiliar digestivotripsina pâncreas bovino anti-inflamatórioα-quimotripsina anti-bronquitebromelina abacaxi (ananás) anti-inflamatóriopeptidase Serratia sp. anti-inflamatóriodextranase Penicillium funiculosum tratamento cáries dentáriasestreptoquinase Streptococcus sp. agente trombolíticouroquinase agente trombolíticocolagenase Clostridium hystolyticum tratmento de queimaduras cutâneaslisozima clara de ovo oftalmologia, potenciador de antibióticos

Aplicações de enzimas na forma extra-corpórea

Enzima Enfermidade Tipo de reator enzimáticoα-galactosidase mal de fabry empacotado com sepharosearginase hiperargininemia fibra ocabilirrubina oxidase interícia empacotado com sepharoseheparinase remoção de heparina empacotado com sepharoseenzimas microsomales falha hepática empacotado com agaroseφ alanina amônio liase fenilcetonúria fibra ocaUDP glucuronil transferase falha hepática empacotado com agarose

Aplicações de enzimas na forma intra-corpórea

Enzima Enfermidade Suporteα-glicosidase glucogenose albuminaarginase hiperargininemia polietilenoglicolasparaginase câncer poliacrilamida, liposomasα-glucoronidase mucopolissacaridose eritrócitos vazioscatalase acatalasemia colódiofibrinolisina trombose sephadexprotease bacteriana cistite aminoetilceluloseφ-alanina amônio liase fenilcetonúria polietilenoglicoluricase gota polietilenoglicoluroquinase trombose agarose

Ligações hidrogênio na estrutura da lisozima

Pontes de enxofre entre os resíduos de cisteína na estrutura dalisozima

Sítio catalítico (Asp52 e Glu 35) na estrutura da lisozima

Tríade catalítica (Asp102, His 57 e Ser 195) na estrutura daquimiotripsina

Estrutura de diferentes proteínas

mioglobulinanuclease staphilococal

isomerase triofosfatopiruvato quinase

Cofatores e Coenzimas

Especificidade Enzimática