Efeito da alta pressão na actividade da enzima peroxidase

Abstract

O objectivo deste trabalho foi a determinação do efeito da alta pressão na actividade e estabilidade da enzima peroxidase (POD). Assim quantificou-se a actividade da peroxidase do rábano bravo, às pressões de 0.1, 100, 200, 350 e 500 MPa, a duas temperaturas, 20ºC e 30ºC. Determinou-se a influência da pressão nas constantes cinéticas de Michaelis-Menten (KM e Vmáx), para os substratos fenol e peróxido de hidrogénio, verificou-se que a enzima em si não é afectada pela pressão, mas as constantes cinéticas são afectadas pela pressão. Para 100 MPa as constantes cinéticas são semelhantes às obtidas à pressão atmosférica, para as pressões superiores, verifica-se uma diminuição das constantes cinéticas à medida que a pressão aumenta. A 20ºC o KM para o peróxido de hidrogénio não é afectado pela pressão. Para a pressão de 100 MPa, a actividade da peroxidase é ligeiramente superior à actividade desta à pressão atmosférica, para o caso das restantes pressões (200, 350 e 500 MPa), verificou-se que, há uma diminuição gradual da actividade da POD à medida que se aumenta a pressão. Como consequência destes resultados obteve-se três volumes de activação positivos, nomeadamente, 7.56, 6.55 e 5.61 cm3/mol, respectivamente, para o fenol a 30ºC, para o peróxido de hidrogénio a 30ºC e a 20ºC, o que permite concluir que a reacção em estudo é inibida pelo aumento de pressão. As constantes cinéticas obtidas à pressão atmosférica a 30ºC, são semelhantes às já reportadas na literatura. Determinou-se também a actividade da POD a diferentes temperaturas (10, 20, 30 40 e 50ºC), à pressão atmosférica, verificando-se que à medida que a temperatura aumenta a actividade da peroxidase também aumenta, tendo-se obtido uma energia de activação de 41.2 kJ/mol.

ABSTRACT: The main goal of this thesis was the study of the effect of high pressure in the activity and on the kinetic constants of Michaelis-Menten (KM e Vmax), stability of the enzyme peroxidase (POD). The activity of the enzyme was quantified at pressures of 0.1 (atmospheric pressure), 100, 200, 350 e 500 MPa at two temperatures, 20ºC e 30ºC. It was determined the influence of pressure also on Michaelis-Menten constant (KM) and vmáx. in relation to the substrates hydrogen peroxide and phenol. It was verified that the enzyme itself is not affected by pressure, but its kinetic constants and its activity are affected by pressure. The kinetic constants determined at the atmospheric pressure at 30ºC are similar to those already reported in the literary. For 100 MPa the kinetic constants are similar to the ones obtained at atmospheric pressure, while for higher pressures, it is verified a decrease of both kinetic constants. At 30ºC for both phenol and hydrogen peroxide, KM and vmáx. decreased linearly with temperature, while at 20ºC for hydrogen peroxide KM was not affected by pressure and vmáx. also decreased linearly with pressure. At 100 MPa, the activity of peroxidase is slightly higher compared to that verified at atmospheric pressure, but for higher pressures (200, 350 e 500 MPa), it was verified a gradual reduction of the activity. It was verified that the effect of pressure on activity reduction is due to the positive value of the activation volume of the reaction, namely, 7.56, 6.55 and 5.61 cm3/mol, respectively for phenol at 30ºC and for hydrogen peroxide at 30ºC and 20ºC. The effect of temperature on the activity of the enzyme was also studied at 10, 20, 30 40 and 50ºC at atmospheric pressure, and an activation energy of 41.2 kJ/mol was obtained.