Enzimas

Quim. Nova, Vol. 30, No. 2, 388-394, 2007 PECTINASES: APLICAÇÕES INDUSTRIAIS E PERSPECTIVAS

Revisão

Mariana Uenojo* e Glaucia Maria Pastore Departamento de Ciência de Alimentos, Faculdade de Engenharia de Alimentos, Universidade Estadual de Campinas, CP 6121, 13083-862 Campinas – SP, Brasil Recebido em 15/8/05; aceito em 16/5/06; publicado na web em 19/1/07

PECTINOLYTIC ENZYMES.INDUSTRIAL APPLICATIONS AND FUTURE PERSPECTIVES. Pectic substances are structural heteropolysaccharides that occur in the middle lamellae and primary cell walls of higher plants. They are composed of partially methylesterified galacturonic acid residues linked by α-1, 4-glycosidic bonds. Pectinolytic enzymes are complex enzymes that degrade pectic polymers and there are several classes of enzymes, whichinclude pectin esterases, pectin and pectate lyases and polygalacturonases. Plants, filamentous fungi, bacteria and yeasts are able to produce pectinases. In the industrial world, pectinases are used in fruit juice clarification, in the production of wine, in the extraction of olive oil, fiber degumming and fermentation of tea, coffee and cocoa. Keywords: pectic substances; pectinolytic enzymes;industrial applications.

INTRODUÇÃO As pectinases formam um grupo de enzimas que degradam substâncias pécticas, hidrolisando ligações glicosídicas ao longo da cadeia carbônica. Podem ser despolimerizantes ou desesterificantes e são produzidas por plantas, fungos filamentosos, bactérias e leveduras. Algumas das aplicações destas enzimas nas indústrias de alimentos incluem amadurecimento de frutas,clarificação e redução de viscosidade em sucos de frutas, tratamento preliminar do suco de uva para indústrias vinícolas, extração de polpa de tomate, fermentação de chá e chocolate, tratamento de resíduos vegetais, degomagem de fibras nas indústrias têxtil e de papel, nutrição animal, enriquecimento protéico de alimentos infantis e extração de óleos. HISTÓRICO As pectinases foram algumas dasprimeiras enzimas a serem utilizadas comercialmente nas preparações de vinhos e sucos de frutas ao redor de 19301,2 e somente a partir de 1960, quando os estudos sobre a natureza química de tecidos vegetais se tornaram mais aparentes, é que os cientistas começaram a utilizar as enzimas mais eficientemente2. Durante as duas últimas décadas, o uso de celulases, hemicelulases e pectinases têm aumentadoconsideravelmente, especialmente nas indústrias de alimentos, bebidas e vinhos, têxtil e de papel e celulose1. Diversas companhias na Europa (Novo Nordisk, Miles KaliChemie, Swiss Ferment Co., Novartis, Roche), Estados Unidos (Miles Laboratories, Rohm and Raas Co.) e no Japão (Kikkoman Shoyu Co.) produzem pectinases e preparações comerciais de pectinases1,3,4. Atualmente, essas enzimascorrespondem a cerca de 25% do mercado mundial de enzimas5. O valor estimado de vendas em 1995 foi de US$ 1 bilhão, dos quais US$ 75 milhões somente com pectinases2,3. Para 2005, o valor de vendas esperado para a indústria de enzimas é de US$ 1,7 a 2 bilhões2. SUBSTÂNCIAS PÉCTICAS Substâncias pécticas são macromoléculas glicosídicas de alto peso molecular que formam o maior componente da lamela média, umafina
*e-mail: mariu@fea.unicamp.br

camada de material adesivo extracelular entre as paredes primárias de células de vegetais superiores5-7. Quimicamente, são um complexo coloidal de polissacarídeos ácidos, composto de resíduos de ácido galacturônico unidos por ligações α-1,4, parcialmente esterificados por grupos metil éster2,3,8,9 e parcial ou completamente neutralizadas por uma ou mais bases(íons sódio, potássio ou amônio)2,4,5. Ao contrário das proteínas, lipídeos e ácidos nucléicos, e sendo polissacarídeos, as substâncias pécticas não possuem massa molecular definida, variando de 25 a 360 kDa4. A Sociedade Americana de Química (American Chemical Society) classificou as substâncias pécticas em: protopectina, ácido pectínico, ácido péctico e pectina, sendo estes três últimos total...