Caracterização de carboidratos (Benedict)

Caracterização de carboidratos (Benedict)

  1. INTRODUÇÃO

Os carboidratos são as biomoléculas mais abundantes do planeta Terra. [...] Certos carboidratos (açúcar comum e amido) são a maior base da dieta na maior parte do mundo e a oxidação dos carboidratos é a principal via metabólica fornecedora de energia na maioria das células não-fotossintética. Polímeros insolúveis de carboidratos funcionam tanto como elementos estruturais quanto de proteção nas paredes celulares bacterianas e vegetais e nos tecidos conjuntivos de animais. Outros polímeros de carboidratos agem como lubrificantes das articulações esqueléticas e participam do reconhecimento e coesão entre as células. (LEHNINGER, 2006)

Os hidratos de carbono, glicídios ou açúcares, como também são chamados os carboidratos são compostos que, em geral, apresentam fórmula empírica (CH2O)n. São poliidroxialdeídos ou poliidroxicetonas, ou substâncias que, hidrolisadas, liberam estes compostos. Carboidratos com sabor doce, como sacarose, glicose e frutose, comuns na alimentação humana, são chamados açucares (sakcharon, em grego).

A classificação dos carboidratos é feita de acordo com o tamanho que estes assumem. São então classificados como monossacarídeos, oligossacarídeos ou polissacarídeos. Os carboidratos também podem ser encontrados em associação com outras biomoléculas, sejam elas proteínas ou lipídios, que, de uma forma geral, originam os chamados glicoconjugados.

O Reagente de Benedict (também chamado de Solução de Benedict ou Teste de Benedict), é um reagente químico de cor azulada, desenvolvido pelo químico americano Stanley Rossiter Benedict, geralmente usado para detectar a presença de açúcares e açúcares redutores, nos quais se incluem glicose, galactose, lactose, maltose e manose. O Reagente de Benedict consiste, basicamente, de uma solução de sulfato cúprico em meio alcalino (com muitos íons OH-); e pode ser preparado através do carbonato de sódio, citrato de sódio e sulfato cúprico. Este reagente, também chamado de gayder, vendido em farmácias de manipulação, é usado geralmente no lugar da solução de Fehling para detectar excesso de açúcar na urina e dectar uma possível diabetes.

  1. OBJETIVO

Caracterizar a presença de açúcares, mais precisamente de açúcares redutores, em material biológico.

  1. MATERIAL E MÉTODOS

Na decorrida prática laboratorial, foi realizada uma experiência na qual se utilizaram seis tubos de ensaio e seis substâncias diferentes, enumeradas de 1 a 6, onde se adicionou 2mL de cada substância em cada tubo. As substâncias eram água destilada (1), amido (2), frutose (3), sacarose (4), glucose (5) e aspartame (6). Em seguida adicionou-se 2mL de reagente de Benedict em cada tubo e, por último levou-se ao banho-maria por dez minutos para aquecer todas as soluções a uma temperatura próxima a 100°C.

  1. RESULTADOS

Finalizados todos os procedimentos de preparação das amostras e aquecimento em banho-maria observaram-se os seguintes resultados:

Tabela 1.0 – Comparação das colorações de cada solução antes e depois da homogeneização em banho-maria.

Tubos

Amostras

(2ml)

Reagente de Benedict

(2ml)

Após 10 min. em

banho-maria

1

H2O

Azul da mesma cor do reagente de Benedict

Azul da mesma cor do reagente de Benedict

2

Amido

Azul da mesma cor do reagente de Benedict (leitoso)

Azul da mesma cor do reagente de Benedict (leitoso)

3

Frutose

Azul da mesma cor do reagente de Benedict

Vermelho tijolo

4

Sacarose

Azul da mesma cor do reagente de Benedict

Marrom

5

Glucose

Azul da mesma cor do reagente de Benedict

Vermelho tijolo

6

Aspartame

Azul da mesma cor do reagente de Benedict

Vermelho alaranjado

Fonte: Laboratório de bioquímica – FAESF

O aparecimento de um precipitado de coloração de vermelho a marrom indica que os íons Cu2+ do reagente de Benedict foram reduzidos a Cu+, indicando presença de açúcar redutor.

  1. DISCUSSÕES

No dia-a-dia dos laboratórios, em meio a testes e análises, algumas vezes faz-se necessário a identificação de substâncias desconhecidas pra melhores estudos. Para tanto, existem várias técnicas laboratoriais baseadas em reagentes que são utilizados para a identificação dessas substâncias.

Alguns carboidratos possuem um grupamento - OH (hidroxila) livre no carbono 1 de suas moléculas, enquanto outros não. Observa-se que os açúcares que apresentam a hidroxila livre no C-1 são bons agentes redutores. Por esse motivo a extremidade que contém o - OH passa a ser chamada extremidade redutora e o açúcar, de açúcar redutor. A capacidade que esses compostos apresentam de reduzir íons metálicos em soluções alcalinas é um bom método de identificação desses compostos.

Os carboidratos redutores possuem grupos aldeídos ou cetonas livres ou potencialmente livres, sofrendo oxidação em solução alcalina de íons metálicos como o cobre. Os íons cúpricos (Cu++) são reduzidos pela carbonila dos carboidratos a íons cuprosos (Cu+) formando o óxido cuproso, que tem cor vermelho tijolo. A glicose, por exemplo, é oxidada a ácido glicurônico, reduzindo íons cúpricos a íons cuprosos. Já a sacarose não sofre oxidação porque possui dois carbonos anoméricos envolvidos na ligação glicosídica.

A reação abaixo esquematiza o princípio da prova de Benedict, baseada na redução de íons Cu2+ a Cu+, com formação de um precipitado vermelho ou amarelo:

Nessa reação, o aparecimento de um precipitado de coloração vermelho-tijolo indica que os íons Cu2+ do reagente de Benedict foram reduzidos a Cu+, indicando a presença de um açúcar redutor.

Dessa forma, em nossas experiências, após colocar as soluções preparadas em banho-maria por 10 minutos, obtiveram-se as seguintes observações: a água destilada (H2O) ficou com a mesma cor do reagente de Benedict, pois não possui carboidratos; na segunda amostra (amido) houve reação negativa apesar de ser um carboidrato do tipo homopolissacarídeo, pelo fato de não ser um açúcar redutor, permanecendo então a cor do reagente de Benedict com um aspecto leitoso; na terceira amostra (frutose) obteve-se resultado positivo para carboidrato redutor, devido ao aparecimento da cor vermelho tijolo; a quarta amostra (sacarose) também com resultado positivo e a reação apresentou uma cor marrom; na quinta amostra (glucose) houve a reação e obteve cor vermelho tijolo e na ultima amostra (aspartame) também com resultado positivo e obtendo uma cor vermelho alaranjado.

De onde se conclui que a glucose, a frutose e o aspartame possuem poder redutor notável. O amido sendo um açúcar deveria apresentar uma coloração avermelhada, no entanto não há alteração da cor ao adicionar o reagente de Benedict porque o amido é um homopolisacarídeo não-redutor, e enquanto não houver hidrólise não haverá reação por isso a cor permanecerá azul original a do reagente. A sacarose, que não é um açúcar redutor deu teste positivo. Uma das possíveis causas para este ocorrido é que a sacarose pode ter sofrido hidrólise parcial originando uma pequena quantidade de moléculas de glicose e frutose na solução. A glicose e a frutose são açúcares redutores e reagem com Benedict.

  1. CONCLUSÃO

De acordo com o teste de Benedict, verificou-se uma ferramenta importante para a identificação de açúcares redutores devido à capacidade destes açúcares de reduzir os íons de cobre advindos do Benedict e formar compostos com cores como vermelho e marrom que são bem distintas do azul claro inicial do reagente.

Conclui-se que o reagente de Benedict só reage quando adicionado a uma substância que possui carbono anomérico livre, como frutose, glucose e aspartame. Já com as demais amostras o teste deu ou deveria ter dado negativo, pois não se verifica a presença de carbono anomérico livre, inclusive com a água que nem carboidrato possui na sua estrutura.

  1. REFERÊNCIAS

LEHNINGER, A.L.; NELSON, D.L.; COX, M.M. Princípios de Bioquímica. 2. ed. São Paulo: Sarvier, 2000. 839p.

MARZZOCO, Anita., TORRES, Bayardo Baptista. Bioquímica Básica. 2ªed. Rio de Janeiro, 1999.

<http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/guia_praticas.htm> Acesso em 30 de abr. de 2012.

<http://intermed99.vilabol.uol.com.br/bioquimica2.html> Acesso em 30 de abr. de 2012.

<http://www.fcfar.unesp.br/alimentos/bioquimica/praticas_ch/benedict.htm> Acesso em 30 de abr. de 2012.

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