Sistema modelo para redução dos níveis de Zearalenona por ação enzimática
Autor: Sabrina de Oliveira Garcia (Currículo Lattes)
Resumo
Estudos têm enfatizado que a ação de enzimas apresenta resultados satisfatórios quanto a redução dos efeitos tóxicos das micotoxinas e sua aplicação apresenta como vantagem promover alterações mínimas nas propriedades funcionais e nutricionais dos alimentos quando comparado aos métodos químicos. A Zearalenona (ZON) é uma micotoxina produzida principalmente por fungos da espécie Fusarium graminearum, quando em condições de estresse, apresentando como características ação estrogênica. Contamina diversas matérias-primas destinadas à alimentação humana e animal, representando riscos à saúde. Assim, o objetivo deste estudo foi avaliar a ação da enzima peroxidase (PO) comercial e obtida de farelo de arroz (FA) e de farelo de soja (FS) na redução dos níveis de ZON. A PO foi extraída com tampão fosfato 10 mM pH 5,0 e 4,7 para FS e FA, respectivamente, sob agitação orbital de 100 rpm durante 60 min. Como estratégia de purificação enzimática foi utilizada a técnica de partição trifásica. ZON e -Zearalenol (-ZOL, metabólito de degradação da ZON) foram extraídos do meio reacional enzimático por partição líquido-líquido e quantificados em cromatógrafo líquido de alta eficiência acoplado a detector de fluorescência (CLAE-FL). Para otimização do meio reacional para a avaliar a cinética de redução foram realizados testes em diferentes meios (tamponante, aquoso e etanólico) visando a obtenção da melhor atividade enzimática em conjunto com a maior recuperação de ZON. A estabilidade da micotoxina foi avaliada durante 7 dias de incubação no meio reacional ótimo. A afinidade entre as enzimas e a ZON foi verificada segundo os parâmetros de KM e Vmáx. A cinética de redução da concentração de ZON (1 µg mL-1) foi realizada utilizando as enzimas PO comercial (0,6 U mL- 1) e PO obtida de FA e FS (0,6 e 6 U mL-1) durante 24 h. A confirmação da ação da PO na redução dos níveis de ZON foi avaliada através da caracterização da estrutura química da micotoxina em espectroscopia na região do Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) e a identificação do íon molecular da ZON e -ZOL em cromatografia líquida acoplada a espectrometria de massas tandem espectrometria de massas (LC-MS/MS). A aplicação da enzima PO comercial, visando a redução da concentração de ZON, foi realizada em amostras de cerveja tipo Pilsen. A recuperação e o fator de purificação para a PO obtida de FA e de FS foram de 41 e 94% e 0,7 e 4,4, respectivamente. Um método sensível, exato e preciso foi validado para CLAE-FL. O meio reacional aquoso e tamponante foram definidos para ação da PO obtida FA e de FS, respectivamente, sendo que a ZON permanece estável em tais meios por 24 h. Os valores de KM e Vmáx para a PO comercial e PO obtida de FA foram de 39,61 µM e 0,170 µM min-1 e 8,90 µM e 0,011 µM min-1, respectivamente. A PO comercial reduziu a concentração de ZON em 69,9% em 24 h, enquanto que a PO obtida de FA e de FS apresentaram uma redução de ZON de 47,4 e 30,6%, respectivamente. As análises de FTIR e LC-ESI-MS/MS confirmaram a ação oxidorredutiva da PO comercial. A atuação da PO comercial em amostras de cerveja reduziu a concentração de ZON em 5,8%. Desta forma a redução dos níveis de ZON poderá possibilitar a aplicação da PO em processos industriais, visando à utilização de grãos e cereais contaminados na produção de alimentos.