identificação qualitativa de carboidratos, Notas de aula de Química Orgânica
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vanessayg8 de Maio de 2014

identificação qualitativa de carboidratos, Notas de aula de Química Orgânica

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Relatório (Processos Bioquímicos). identificação qualitativa de carboidratos. Identificar a presença de pentoses e açucares redutores através de testes qualitativos utilizando reagentes (Molisch, Benedict e ADNS).
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Curso Técnico em Biotecnologia

Processos Bioquímicos

Professora Alessandra Nejar Bruno

Relatório 9

IDENTIFICAÇÃO QUALITATIVA DE CARBOIDRATOS

Eveline Vale

Vanessa Grafulin

Porto Alegre, 03 de junho de 2013

Objetivo

Identificar a presença de pentoses e açucares redutores através de testes qualitativos

utilizando reagentes (Molisch, Benedict e ADNS).

Introdução

Carboidratos são moléculas orgânicas formadas por carbono, hidrogênio e oxigênio,

que constituem grupos poliidroxialdeídos e poliidroxicetonas. Estes compostos são liberados

por hidrolise(2)(7) e tem capacidade de participarem de reações bioquímicas como oxidação,

redução, esterificação, isomerização e também formação de ligações glicosídicas. Algumas

destas reações podem formar complexos passíveis à coloração, sendo sua identificação

específica a estrutura do carboidrato (7).

As biomoléculas mais abundantes da Terra são os carboidratos, já que são base da

dieta. Os organismos não-fotossintéticos usam a oxidação dos carboidratos como principal via

metabólica fornecedora de ATP para garantir energia (2). Quando, por algum motivo, esta via

fornecedora de energia não funciona adequadamente e libera muita glicose sérica, ocorre a

diabetes. Esta doença pode causar complicações como citoacidose diabética, coma

hiperosmolar, acidose láctica, doença renal e hiperglicemia (3).

O estudo das características dos carboidratos abre diversas aplicações para as indústrias. Na

indústria de alimentos, técnicas são usadas a partir das propriedades de carboidratos:

 Gelatinização

 Sinerese

 Reação de Mailard

 Aplicação com açucares redutores – maltose, lactose, glicose, frutose

 Caramelização

 Entre outras.

Conhecimentos sobre a quantidade de glicídios em certos alimentos também é de extrema

importância, por razões de saúde, na fabricação de produtos diet, light e sem lactose.

Alguns métodos são utilizados para a detecção de carboidratos em soluções. Sendo eles mais

didáticos, ou seja, sem uso para diagnósticos clínicos por serem pouco sensíveis. Neste

relatório falarem sobre o reativo de Molisch, Benedict e ADNS.

Os carboidratos são classificados em monossacarídeos, oligossacarídeos e

polissacarídeos. Por hidrolise, os monossacarídeos são convertidos em glicose, frutose e

galactose, que contêm seis carbono (3). Os monossacarídeos mais comuns são formados por

cinco (pentose) ou seis (hexose) átomos de carbono. São moléculas ricas em –OH, sendo

facilmente desidratadas pela ação de ácidos fortes e concentrados, como o ácido sulfúrico. Na

reação de Molisch, que detecta carboidratos livre ou combinados, (8) o ácido rompe as ligações

glicosídicas, que unem os monossacarídeos, quebrando-os em furfurais (pentoses) ou

hidroximetilfurfurais (hexoses). Estes compostos são incolores, mas em presença e reagentes

fenólicos, como o alfa-naftol, provocam o surgimento de discretos anéis de cor violeta/ lilás.

Figura 1. Esquema demonstrando as moléculas envolvidas na reação utilizando o Molisch (alfa-naftol), produzindo coloração quando em presença de açúcar.

O reativo de Molisch é pouco sensível, assim como o reativo de Benedict, sendo

utilizados para fins didáticos.

A reação de Benedict ocorre em presença de açúcar redutor, para o surgimento do

óxido cuproso de cor vermelho-tijolo.

Figura 2. Reação de redução do Cu2+ a Cu+. Fonte: http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_ch/benedict.htm

O poder redutor dos monossacarídeos em solução é concedido pelos enedióis ou

dienóis. A presença deste grupo funcional em grande proporção eleva o valor de pH e facilita a

redução de reativos alcalinos, como no reativo de Benedict (5).

Um dos métodos empregados na quantificação de açúcares redutores é o método

utilizando ácido dinitrissalicílico (ADNS). Por este método ocorre facilmente a oxidação em

meio alcalino, deixando o pH favorável a reação.

É um método rápido e prático na determinação de açúcares redutores, e tem grande

aplicabilidade industrial. Como exemplo de aplicação temos: controle de qualidade na

caracterização das matérias primas para fins de processamento, e verificação se determinado

produto está dentro dos parâmetros e padrões exigidos pela legislação; indústria açucareira,

no acompanhamento do processo de fermentação, que permite verificar as taxas de consumo

de açúcar pelo micro-organismo (6).

Materiais

 Estantes para tubos de ensaio  2 mL de cada solução dos açúcares a 1% (glicose, sacarose, frutose, lactose e amido).  8 mL de cada solução dos açúcares a 2% (glicose, sacarose, frutose, lactose e amido).  Reativo de Molisch (5mL), reativo de Benedict (15mL) e ácido dinitrosalicílico (ADNS).  9 tubos de ensaio grandes.  5 mL de Ácido Sulfúrico concentrado.  Banho Maria (fervente)  7 Pipetas de vidro de 1mL (1 para cada açúcar).  2 Pipetas de vidro de 5mL/ 2 Pipetas de vidro de 10mL

Métodos

Experimento 1. Reativo de Molisch

 Pipetar conforme a tabela abaixo:

TUBO 1 TUBO 2 TUBO 3 TUBO 4

Glicose 1% Frutose 1% Sacarose 1% Amido 1%

Reativo de Molisch 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL

Ácido Sulfúrico conc. 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL 1 mL

 Adicionar 1 mL do reativo e agitar os tubos.  Adicionar 1 mL do ácido sulfúrico concentrado, cuidadosamente, por último:

inclinando-o e deixando o ácido escorrer lentamente pelas paredes do tubo.  Deixar os tubos em repouso e observar a formação de um discreto anel de cor violeta.

Experimento 2. Reativo de Benedict

 Pipetar conforme a tabela abaixo:

TUBO 1 TUBO 2 TUBO 3 TUBO 4

Glicose 2% Sacarose 2% Lactose 2% Água

Reativo de Benedict 1 mL 2 mL 2 mL 2 mL 2 mL

 Aquecer em banho-maria fervente por 3 minutos.

Experimento 3. Identificação de açúcares redutores com ADNS

 Pipetar conforme a tabela abaixo:

TUBO 1 TUBO 2 TUBO 3 TUBO 4

1 mL (10 gotas) de: Glicose 2% Sacarose 2% Lactose 2% Água

ADNS (mL) 1,0 1,0 1,0 1,0

 Aqueça em banho-maria fervente por 5 minutos.

Resultados

 Experimento 1 – Reativo de Molisch

Figura 3. Resultado após adição dos reagentes. Presença de precipitado na parede dos tubos.

Durante o experimento 1, não seguimos a ordem de adição dos produtos, levando a

formação de um evidente precipitado nas paredes de todos os tubos, que atrapalha a

visualização da reação.

Figura 4.Tubo em destaque com precipitado na parede.

Apesar do erro citado, é possível observar a presença de um discreto anel, que

está indicado por seta. Isto significa que a reação ocorreu positivamente, indicando

açúcar.

Resultado esperado: anel discreto de cor violeta que reage somente em presença de

pentoses e hexoses (glicose e frutose).

 Experimento 2 – Reativo de Benedict

Após a adição de todos os reagentes, os tubos foram levados ao banho-maria

fervente:

Figura 5. Tubos em banho-maria para ocorrer reação de cor.

Nesta foto já conseguimos observar a mudança de cor, indicada por seta, dos tubos contendo

glicose e lactose.

Figura 6. Tubos após aquecimento. Os tubos 1 e 3 reagiram.

O último tubo, contendo água, representa um controle negativo para observarmos a

coloração de um meio não redutor. Desse modo, pudemos comprovar que no tubo 2 havia

sacarose, um açúcar não redutor, já que não reagiu.

 Experimento 3 – Identificação de açúcar redutor por ADNS

Reação de cor observada após a adição dos reagentes:

Figura 7. Tubos após adição de ADNS. Os tubos 1 e 3 reagiram.

Por ser um método um pouco mais sensível que o Benedict, foram usados 1 mL dos

carboidratos. Os tubos que ficaram com uma coloração semelhante ao vinho indicam reação

positiva, mostrando que as moléculas presentes interagiram com o ADNS. Glicose e lactose são

açucares redutores.

Discussão e conclusão

Com exceção do experimento 1 (reativo de Molisch), todos os resultados que

obtivemos foram os esperados.

Na reação de Molisch, os monossacarídeos presentes em solução são submetidos à

ação de um forte agente desidratante (ácido sulfúrico concentado) originando

hidroximetilfurfurais e furfurais a partir de hexoses e pentoses, respectivamente. O ácido

sulfúrico também rompe facilmente as ligações glicosídicas de oligo e polissacarídeos,

resulatando em pentoses e hexoses. Os compostos furfúricos resultantes reagem com o naftol

presente no reativo de Molisch formando um produto de condensação colorido (4). Como

realizamos os procedimentos na ordem errada, adicionamos o ácido sulfúrico (agente

desidratante) antes das amostras (Glicose 1%, Frutose 1%, Sacarose 1% e Amido 1%) nos

tubos, as interações não ocorreram da forma correta e o experimento com o reativo de

Molisch não ocorreu como deveria.

Figura 6 - Imagem mostra o anel violeta formado quando o teste com o reagente de Molisch é realizado de forma correta.

No experimento 2 utilizamos o reagente de Benedict, que consiste, basicamente, de

uma solução de sulfato cúprico em meio alcalino (com muitos íons OH-); o reagente pode ser

preparado através do carbonato de sódio, citrato de sódio e sulfato cúprico. Esse teste baseia-

se numa característica que alguns açucarem possuem de serem redutores. Todo carboidrato

capaz de ser oxidado e, por consequência, causar a redução de outras substancias sem ter que

ser hidrolisado primeiro é chamado de açúcar redutor. Em geral, todos os monossacarídeos

que possuem grupamentos aldeídicos ou cetônicos livres são capazes de serem oxidados (1).

Somente os açúcares redutores reagem com os íons Cu2+ do reagente de Benedict

formando um complexo vermelho tijolo de óxido cuproso e por isso só observamos a mudança

de cor nos tubos 1 (glicose) e 3 (lactose). O tubo contendo a sacarose, açúcar não redutor,

continuou azul claro, da mesma forma que o tubo 4 que continha água.

No experimento 3, utilizamos o método do ácido dinitrossalicílico (ADNS) que, da

mesma forma que o reativo de Benedict, serve para identificar açucares redutores.

A identificação pelo método do ADNS baseia-se na redução, em meio alcalino, do 3.5-

dinitrosalicilato (coloração amarela). O produto formado é estável, com coloração laranja-

avermelhado escura (3-amino 5-nitro salicilato) (6). Os tubos que mudaram de cor foram os

mesmo que o do experimento anterior, como já era esperado, já que eram os que continham

amostras de açúcares redutores (glicose e lactose). O tubo contendo sacarose permaneceu

amarelo e o que continha água também.

Bibliografia

1- BIOLOGY EXAM PREPARATION. Difference between reducing and non-reducing

sugars. Disponível em: <http://www.biologyexams4u.com/2012/10/differences-between-

reducing-and-non.html>. Acesso em: 02 jun. 2013.

2- LEHNINGER, A. L. Princípios de Bioquímica. 3ª Ed. 2002.

3- MOTTA, V. T. Bioquímica Clínica: Princípios e Interpretações. Carboidratos. Vol. 7.

4- NORONHA, Victor. Relatório de Bioquímica - Análise Qualitativa de Carboidratos: Curso de

Biotecnologia - UFC.

5- REMIÃO, J.O. R.; SIQUEIRA, A. J. S.; AZEVEDO, A. M. P. Bioquímica – Guia de aulas práticas.

EDIPUCRS. 1ª ed. 2003.

6- RODRIGUES, Denise Celeste Godoy de Andrade et al. MANUAL DE PRÁTICAS DE PROCESSOS

BIOQUÍMICOS. Disponível em:

<http://www.fat.uerj.br/intranet/disciplinas/Processos%20Bioquimicos/APOSTILA%20PR%C1T

ICA%20DE%20PROCESSOS%20BIOQU%CDMICOS_vers%E3o2.pdf>. Acesso em: 02 jun. 2013

7- SANTOS, A. P. S. A.; SILVA, B. T. F., et al. Bioquímica Pratica. Disponível em <

http://gurupi.ufma.br:8080/jspui/bitstream/1/445/1/Livro%20de%20Bioquimica%20Pratica.p

df>

8- STROHSCHOEN, A. A. G. et al. Roteiro de Atividades experimentais. 1ª ed. Univates. 2013.

9- TESSER, Susana. Identificação de Carboidratos. UNOESC, 2005.

Referência de imagens

SOUZA, K. F. D. e NEVES, V. A. Experimentos Bioquímicos. Caracterização de carboidratos:

teste de molisch. Disponível em

<http://www.google.com.br/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=web&cd=1&cad=rja&ved=0C

CsQFjAA&url=http%3A%2F%2Fwww.fcfar.unesp.br%2Falimentos%2Fbioquimica%2Fpraticas_c

h%2Fmolisch.htm&ei=_aqmUazULu2I0QGdgYGgCA&usg=AFQjCNFdlDJ64H68T4CoI5yyt0jhV4Tc

Aw&sig2=HHKLKSZGMIQlt0TQJzwLMA>

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