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    1. INTRODUO E OBJECTIVOS

    A enzima -galactosidase (EC.3.2.1.23), comummente conhecida como

    lactase, a enzima que catalisa a hidrlise dos resduos terminais no redutores

    dos resduos -D-galactose em -D-galactosideos. Convencionalmente, a sua

    aplicao principal a hidrlise da lactose de leite e derivados, particularmente

    soro de leite. Recentemente, tm sido extensivamente estudadas -

    galactosidases com actividade transglicoltica para a produo de alimentos

    funcionais (1,2,3).

    So muitos os organismos que sintetizam naturalmente a -

    galactosidase, includo microorganismos, plantas e clulas animais.

    Normalmente, so mais utilizadas em indstria as enzimas extradas de

    Aspergillus spp e de Kluyveromyces spp. uma vez que so obtidas a partir de

    culturas destes microrganismos com produtividade e rendimento aceitveis,

    tendo a vantagem de que os produtos so geralmente reconhecidos como

    seguros (GRAS) para consumo humano, o que crtico para aplicaes

    relacionadas com alimentao (4).

    Uma das principais razes que tem levado ao estudo intensivo desta

    enzima e das suas diversas aplicaes a possibilidade da obteno de

    alimentos sem lactose e que, por isso, possam ser consumidos por pessoas

    intolerantes a este dissacardeo, sem prejuzo do restante aporte nutricional

    benfico fornecido por tais alimentos quando inseridos numa alimentao

    equilibrada.

    1.1. Lactose

    A lactose (figura 1), juntamente com a maltose e a sacarose, um dos

    dissacardeos fisiologicamente mais importantes. Os dissacardeos so acares

    formados por dois resduos de monossacardeos unidos por uma ligao

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    glicosdica. Os seus nomes qumicos baseiam-se nos seus monossacardeos

    constituintes.

    A principal fonte de lactose o leite, numa percentagem que varia entre 4,2

    e os 4,9 deste acar (5) (tabela 1).

    Figura 1. Molcula de lactose

    Tabela 1. Percentagem de lactose em leite e derivados (5)

    Alimento Quantidade de lactose (g/100 g

    de alimento) Leite de vaca esterilizado gordo 4,5

    Leite de vaca esterilizado meio-gordo 4,7

    Leite de vaca esterilizado magro 4,7

    Leite de vaca pasteurizado gordo 4,7

    Leite de vaca UHT gordo 4,7

    Leite de vaca UHT meio-gordo 4,9

    Leite de vaca UHT magro 4,9

    Leite de cabra cru 4,6

    Leite de ovelha cru 4,2

    Leite humano 7,5

    Nata maturada pasteurizada com 30% de gordura 2,7

    Queijo flamengo com 30% ou 45% de gordura 0,2

    Requeijo com 13% de protena 5,1

    Queijo fresco 1,5

    Iogurte natural slido meio-gordo 5,0

    Iogurte aucarado batido meio-gordo 6,4

    Iogurte lquido meio-gordo 3,9

    A solubilidade e o poder edulcorante da lactose so baixos quando

    comparado com outros acares, incluindo a glucose, galactose, frutose e

    sacarose (6). Este acar higroscpico tem uma forte tendncia para absorver

    sabores e odores e tem um efeito laxativo quando consumido em grandes

    quantidades. Contudo, a hidrlise da lactose diminu os problemas de

    precipitao e aumenta o seu poder edulcorante (4).

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    A hidrlise da lactose em glucose e galactose pela -galactosidase um

    processo importante na indstria alimentar devido ao seu potencial efeito

    benfico na assimilao de produtos que contm lactose por pessoas com

    dificuldade ou intolerncia (7,8). Tem tambm aplicaes tecnolgicas e

    industriais, tais como a elaborao de leite com sabor doce, de boa

    aceitabilidade, e que pode ser consumido por indivduos intolerantes lactose,

    formao de galactooligossacridos atravs de reaces de transglicosilao

    durante a hidrlise da lactose que devido ao seu efeito pr-bitico favorecem o

    crescimento de bactrias benficas da microflora intestinal (1,9); melhoramento

    nas caractersticas tecnolgicas e sensoriais de alimentos que contm lactose

    hidrolisada proveniente de leite ou soro de leite, tais como aumento da

    solubilidade (evitando a cristalizao da lactose e o aspecto arenoso em gelados

    e produtos condensados ou em p) e aumento do poder edulcorante com

    menor valor calrico dos produtos. Muitos produtos com baixo teor em lactose

    (como por exemplo: leite sem lactose ou com percentagem reduzida de lactose,

    gelados elaborados com leite sem lactose, queijos curados) tm aplicaes na

    alimentao humana e alimentao animal (10).

    Para alm do leite, a principal fonte de lactose o soro de queijo, que o

    principal subproduto da indstria queijeira. Cerca de 9 litros de soro de queijo

    so gerados durante a produo de 1 Kg de queijo (4). Estima-se que todos os

    anos 145 x 106 toneladas de soro de queijo e 6 x 106 toneladas de lactose sejam

    produzidos mundialmente. Infelizmente, nos ltimos cinquenta anos, metade

    da produo anual no foi transformada em subprodutos mas deitados

    directamente em habitats aquosos. Esta situao cria enormes problemas

    ambientais e necessita de novas estratgias para a recuperao de subprodutos

    (11). A carga orgnica do soro de queijo elevada principalmente devido ao seu

    contedo em lactose, que, juntamente com as elevadas quantidade de soro de

    queijo que so geradas, faz com que este subproduto se torne um problema

    ambiental e so requeridas solues para a sua revalorizao. Deste modo, a

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    bioconverso da lactose do soro de queijo por -galactosidase desempenha um

    papel fundamental por ampliar as aplicaes do soro de queijo reduzindo mais

    de 75% a poluio e gerando produtos de interesse para alimentao animal,

    nutrio humana e confeitaria, uso farmacutico e agrcola (4,11).

    1.2 Intolerncia lactose

    A intolerncia lactose mais comum a um hidrato de carbono e pode

    afectar pessoas de todos os grupos etrios, apesar de ocorrer com mais

    frequncia em idades avanadas. A intolerncia lactose causada pela

    deficincia em lactase (-galactosidase), a enzima que digere o acar do leite, a

    lactose (12).

    No organismo humano, a -galactosidase est localizada nas

    microvilosidades do intestino delgado (13). Devido aos baixos nveis da enzima

    no intestino, grande parte da populao demostra intolerncia lactose e, em

    consequncia, tem dificuldade em digerir leite e lacticnios (14).

    A lactose um dissacardeo formado por glucose e galactose que se

    encontra em grande abundncia no leite. Nos seres humanos, a intolerncia

    lactose ou a m-absoro de lactose um problema comum. Est estimado que

    mais de 70% da populao adulta no mundo tenha problemas a digerir a

    lactose, resultado da reduzida ou falta de actividade da -galactosidase no

    intestino delgado (13). Geralmente, a actividade da enzima lactase diminui

    exponencialmente ao longo da vida (15), atingindo cerca de 10% do valor

    nascena. Mesmo em adultos que retm nveis elevados de lactase (75% - 85%

    dos caucasianos adultos) a quantidade de lactase cerca de metade quando

    comparada com as outras sacaridases tais como a sucrase, a -dextrinase ou a

    glucoamilase (12).

    A diminuio ou falta de lactase , geralmente, denominada por

    hipolactasia. H trs tipos de hipolactsia: hipolactsia primria, hipolactsia

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    secundria e alactsia congnita. A hipolactsia primria a mais comum e

    corresponde ao decrscimo dos nveis da enzima verificado ao longo da vida em

    certas populaes e indivduos. Segue-se a hipolactsia secundria ou adquirida

    que pode ter origem numa doena gastrointestinal que danificou as

    microvilosidades ou que pode surgir como consequncia de uma infeco do

    intestino delgado, afeces inflamatrias, HIV ou malnutrio sendo que nas

    crianas geralmente secundria a infeces virais ou bacterianas. A alactsia

    congnita o tipo mais raro pois corresponde a ausncia completa da produo

    de lactose (12,13).

    Em todos os casos, a lactose no hidrolisada em galactose e glucose no

    intestino delgado, passando para o clon onde as bactrias da microflora do

    clon fermentam a lactose originando cidos gordos de cadeia curta e gases,

    dixido de carbono e hidrognio, causando sintomas como dor abdominal,

    nuseas, diarreia e flatulncia. A extenso destes sintomas varivel de

    indivduo para indivduo. O consumo de pequenas quantidades poder ser

    tolerado por alguns indivduos pois dever ter poucas consequncias uma vez

    que os cidos gordos de cadeia curta so prontamente absorvidos e os gases

    podem ser absorvidos ou expelidos. Grandes quantidades, normalmente

    superiores a 12 gramas, consumidas num nico alimento (quantidade

    tipicamente encontrada em 240 ml de leite) podero resultar numa maior

    entrada de substrato no clon do que aquela que consegue ser eliminada por

    um processo normal.

    A actividade da lactase pode tambm ser retardada ou diminuda aps

    nutrio parentrica prolongada. A m digesto da lactose com todos estes

    sintomas tambm pode ocorrer em adultos com o Sndrome do Clon Irritvel

    ou em crianas com dores abdominais recorrentes.

    A deficincia em lactase geralmente diagnosticada com base em:

    1. Historial dos