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1. INTRODUOOs carboidratos desempenham funes estruturais e metablicas, possuindo importncia na produo de energia, como constituintes dos cidos nuclicos (informao gentica), como constituintes dos co-fatores (reaes enzimticas), componentes da parede celular de plantas e microrganismos e nas reservas nutricionais (MARVIAL, 2009). A importncia dessas biomolculas para os seres vivos est no fato de que, alm do armazenamento (amido, glicognio) e fornecimento de energia (acares), elas podem exercer papel estrutural, oferecendo rigidez s cascas e polpas de algumas frutas (pectinas) e contribuindo para a conformao da parede celular vegetal (celulose). Nestes termos, os glicdios constituem uma classe de compostos biolgicos que engloba os monossacardeos e molculas mais complexas obtidas por reaes de condensao de monossacardeos, algumas delas conduzindo a substncias polimricas (LEHNING, 2000). possvel distinguir carboidratos de outros tipos de compostos explorando a sua reatividade qumica, alm de sua caracterizao pela sua oxidao por certos reagentes, o que permite classific-los em redutores ou no redutores e tendo em conta a velocidade da reao, em monossacardeos ou dissacardeos redutores, atravs de testes como: reao de Antrona, reao de Bial, poder Redutor, Reao de Barfoed modificado, Reao de Seliwanoff, Reao do DNS (redutores) e a Reao de Benedict e Teste do Iodo (amido), os quais foram realizados nesta prtica de laboratrio. Nestas reaes o grupo aldedo das aldoses, ou o grupo carbonila das cetoses atuam como redutores, devido a presena de tomos de carbono anmerico. As aldoses so assim convertidas em cidos aldnicos e as cetoses em -dicarbonilos. De tal forma, inicialmente foi destacado o reagente de Benedict, testando-o com algumas amostras de alimentos contendo diferentes acares e, por ltimo aplicado o teste de iodo em quatro amostras, sendo trs de mono e dissacardeos e a outra amostra de polissacardeo.

2. FUNDAMENTAO TERICA2.1 CarboidratosCarboidratos so poliidroxialdedos ou poliidroxicetonas ou substncias que liberam tais compostos por hidrlise (Figura 1). Comumente utilizamos o termo carboidrato como sinnimo de acar, substncias estruturalmente simples, digerveis e que, normalmente, apresentam sabor doce, utilizadas com muita freqncia na produo de alimentos. Porm, existem outros tipos de carboidratos, que fazem parte da constituio dos alimentos, mas que apresentam estrutura qumica mais complexa, podendo ser digerveis ou no. (SOUZA, 2009). O termo carboidratos denota hidratos de carbono, designao oriunda da frmula geral (CH2O)n apresentada pela maioria dessas molculas, sendo os compostos polihidroxido contendo um grupo aldedo, cetona, lcool ou cido carboxlico e derivado. Podendo ser chamados de polihidroxialdedos, polihidroxicetonas, polihidroxialcois ou polihidroxicidos (GUTEMBERTG, 2006).

Figura 1. Compostos polihidroxido contendo um grupo aldedo, cetona, lcool ou cido carboxlico e derivado.

Perfazem a mais abundante classe de biomolculas da face da Terra e sua oxidao o principal meio de abastecimento energtico da maioria das clulas no fotossintticas. Alm do suprimento energtico, os carboidratos atuam como elementos estruturais da parede celular e como sinalizadores no organismo. Podem ser divididos em trs classes principais de acordo com o nmero de ligaes glicosdicas e em funo do seu peso molecular, monossacardeos, oligossacardeos e polissacardeos (ATKINS, 2006).2.1.1 MonossacardeosOs monossacardeos consistem somente de uma unidade de poliidroxialdedos ou cetonas, as quais podem ter de trs a sete tomos de carbono (Figura 2). Devido alta polaridade, so slidos cristalinos em temperatura ambiente, solveis em gua e insolveis em solventes no polares. Suas estruturas so configuradas por uma cadeia carbnica no ramificada, na qual um dos tomos de carbono unido por meio de uma dupla ligao a um tomo de oxignio, constituindo assim um grupo carbonila. O restante dos tomos de carbono possui um grupo hidroxila (da a denominao de poliidroxi). Quando o grupo carbonila est na extremidade da cadeia, o monossacardeo uma aldose. Caso o grupo carbonila esteja em outra posio, o monossacardeo uma Cetose (SOLOMONS, 2005).

Figura 2. Principais monossacardeos.Por maior simplicidade, os monossacardeos so representados na forma de cadeia linear. Todavia, aldoses com quatro carbonos e todos os monossacardeos com cinco ou mais tomos de carbono apresentam-se predominantemente em estruturas cclicas (anel) quando em solues aquosas. Figura 3. Exemplos de monossacardeos em que a forma cclica predominante.Os dois monossacardeos mais abundantes na natureza so a glicose e a frutose, encontradas principalmente em acares de muitas frutas, como uva, ma, laranja, pssego etc. Nos seres humanos, o metabolismo da glicose a principal forma de suprimento energtico. A partir da glicose, uma srie de intermedirios metablicos pode ser suprida, como esqueletos carbnicos de aminocidos, nucleotdeos, cidos graxos etc (SOLOMONS, 2005). De acordo com Wilmo (2008), outra importante caracterstica dos monossacardeos a presena de pelo menos um carbono assimtrico, fazendo com que eles ocorram em formas isomricas oticamente ativas. Assim como os alcanos com quatro substituintes diferentes os carboidratos tambm possuem isomeria, ou seja, possuem compostos estereoqumicos, tendo as letras R e S so substitudas pela letra D e L, respectivamente, D proveniente de dextrogiro e L, de levogiro. Desta forma, os monossacardeos apresentam estruturas nas quais seus grupos funcionais se organizam para obter a forma mais estvel possvel. Uma importante propriedade dos monossacardeos a capacidade de serem oxidados por ons cpricos e frricos. Os acares com tal propriedade so denominados acares redutores. O grupo carbonila oxidado a carboxila com a concomitante reduo, por exemplo, do on cprico (Cu2+) a cuproso (Cu+). Tal princpio til na anlise de acares e, por muitos anos, foi utilizado na determinao dos nveis de glicose no sangue e na urina como diagnstico da diabetes melito.

2.1.2 OligossacardeosOs oligossacardeos so polmeros contendo de 2 a 10 unidades de monossacardeos unidos por ligaes hemiacetlicas, denominadas ligaes glicosdicas. Tal ligao ocorre pela condensao entre o grupo hidroxila de um monossacardeo com o carbono anomrico1 de outro monossacardeo. A extremidade na qual se localiza o carbono anmerico a extremidade redutora. Quando o carbono anmerico de ambos os monossacardeos reage para formar a ligao glicosdica, o acar no mais redutor. Os mais comuns so os dissacardeos, dos quais se destacam a sacarose e a lactose. A sacarose importante devido produo do lcool combustvel, cuja obteno se d tambm por fermentao. A lactose tambm pode sofrer fermentao, utilizado na produo de queijos e iogurtes (Figura 4).

Figura 4. Molculas de lactose (A) e sacarose (B), dois importantes dissacardeos encontrados na cana e no leite, respectivamente.

2.1.3 PolissacardeosOs acares contendo mais de 20 unidades so denominados polissacardeos, os quais podem possuir milhares de monossacardeos e so a forma predominante dos carboidratos na natureza. A diferenciao dada pela unidade monomrica, comprimento e ramificao das cadeias. Quando os polissacardeos contm apenas um tipo de monossacardeo, ele denominado de homopolissacardeo. Se estiverem presentes dois ou mais tipos de monossacardeos, o resultado um heteropolissacardeo (LEHNING, 2000). Como os heteropolissacardeos no foram utilizados nos testes realizados, limitaremos a discusso apenas aos homopolissacardeos.

HomopolissacardeosAmido e glicognio encerram funes preponderantes de armazenamento energtico, sendo o primeiro nas clulas vegetais e o segundo nas clulas animais. O amido composto por dois tipos de polmeros de glicose: a amilose e a amilopectina. A diferena bsica entre estes a ramificao da cadeia. A celulose uma substncia fibrosa, resistente e insolvel em gua, sendo formada por unidades de glicose conectadas mediante ligaes (1 4), que lhe impele propriedades estruturais caractersticas. Na celulose, as unidades de glicose formam cadeias retas e estendidas as quais se dispem lado a lado, engendrando uma estrutura em fibras estabilizada por ligaes de hidrognio intra e intercadeias. Tal estrutura em fibras confere maior resistncia celulose.

Figura 5. Representao da cadeia de amilose (A) e amilopectina (B).

2.2 Identificaes de carboidratosDe acordo com Moura (2007), na anlise de alimentos, a identificao do acar ou acares presentes quase sempre depende da natureza do produto. Em muitos casos, os mtodos fsicos so suficientes para sua determinao, como exemplo, no acar refinado ou nos xaropes, onde o desvio polarimtrico ou o ndice de refrao ou ainda a densidade se relacionam ao contedo do acar. Em outros casos, torna-se necessria uma separao dos acares componentes (por cromatografia). Os mtodos de reduo consistem em pesar ou titular a quantidade de xido de cobre precipitado de uma soluo de cobre por um volume conhecido da soluo de glicdios ou medir o volume da soluo de glicdios necessrios para reduzir completamente um volume conhecido da soluo de cobre. Os resultados so calculados mediante fatores e geralmente as determinaes de glicdios redutores so dadas em glicose, e as dos no redutores calculados em sacarose. A hidrlise dos no redutores feita previamente por meio de cido ou enzima. De acordo com a tecnologia empregada, o acar obtido em diferentes tipos e grau de pureza. Muitos trabalhos consistem na realizao de um conjunto de testes qualitativos para a caracterizao de alguns destes aucares, dos quais foram utilizados apenas dois para a realizao desta prtica, o teste de Benedict e o teste de iodo.

2.2.1 Teste de BenedictEste teste baseado na reduo do Cu2+ a Cu+ devido ao poder redutor das carbonilas em soluo alcalina. O on cuproso (Cu+) produz o Cu2O, composto de cor marrom vermelho. Todos os monossacardeos reagem positivamente, logo, frutose, glicose e o mel de abelha sofrem reao. (SOLOMONS, 2005). Os dissacardeos dependem da presena de uma extremidade redutora, fato que no ocorre no caso da sacarose. Todavia, a sacarose tambm pode levar a resultados positivos caso sofra hidrlise prvia. A partir disso, pode-se problematizar qual regio da molcula sofre alteraes, aprofundando os fundamentos qumicos de transformao do grupo carbonila e aproveitando para discutir as funes orgnicas. Tais experimentos associados aos anteriores podem fomentar a discusso das funes lcool, aldedo, cetona e cido carboxlico. Quando do estudo de tais funes, dificilmente discutido que os acares comumente ingeridos em frutas enquadram-se nesses grupos funcionais e esto to prximos de sua realidade (WILMO, 2008). Alm disso, outros exemplos, como a produo de cido actico, iogurte e at mesmo o metabolismo humano, podem ser empregados como forma de enriquecimento da discusso.

2.2.2 Teste do Iodo A cor produzida com I2 indicadora do grau de ramificao. Os dois fatores que determinam o desenvolvimento de colorao quando o iodo interage com os polissacardeos so o comprimento e a ramificao da cadeia sacardea. A colorao desenvolvida devido ao aprisionamento do iodo no interior da cadeia de amilose. Na presena do amido e de ons iodeto (I-), as molculas de iodo formam cadeias de I6 que se alocam no centro da hlice formada pela amilose contida no amido (SKOOG et al., 2008). A formao desse complexo amilose-I6 responsvel pela cor azul intensa, engendrada, por sua vez, a partir da absoro de luz na regio do visvel das cadeias de I6 presentes dentro da hlice da amilose. Quanto maior a ramificao da cadeia, menos intensa ser a colorao desenvolvida, visto que a interao entre o iodo e a cadeia ser menor. Os complexos iodo-glicognio ou iodo-dextrina, por exemplo, apresentam cor avermelhada, menos intensa do que a cor azul do complexo iodo-amido. Tal diferena justamente devido ao tamanho da cadeia e a ramificao. O glicognio apresenta maior quantidade de ramificaes do que o amido. Por sua vez, as dextrinas consistem de cadeias menores. Assim, no caso do amido, a colorao mais intensa pelo fato de a cadeia de amilose ser maior, comparada s dextrinas, e menos ramificada do que o glicognio. Ocorrendo tambm a ocluso (aprisionamento) do iodo nas cadeias lineares da amilose, este aprisionamento do iodo d-se no interior da hlice formada pela amilose. Como a amilopectina no apresenta estrutura helicoidal, devido presena das ramificaes, a interao com o iodo ser menor, e a colorao menos intensa. (SOUZA, 2009).

3. OBJETIVOS Preparar o reagente de Benedict atravs do sal de frutas Eno e CuSO4. Identificar qualitativamente a presena de acares redutores em amostras de alimentos. Identificar polissacardeos atravs do teste de iodo analisando a influencia de ramificaes nas coloraes observadas.

3. MATERIAIS E MTODOS3.1 Materiais e Reagentes MATERIAISREAGENTES

Erlenmeyer (50 mL e 100 mL)Sal de Fruta Eno (0,05mol/L)

EsptulaSoluo de CuSO4 (0,2 mol/L)

Vidro de relgio100 mL de gua quente

PipetaSoluo de Lugol

PissetaSoluo de NaOH

Bcher (250 mL)Soluo de cido Clordrico

Conta-gotas

Proveta ( 10mL)

3.2 Procedimentos ExperimentaisPreparo do Reagente de BenedictFoi solubilizado 4 colheres de ch de sal de eno em 100 mL de gua quente. A essa soluo adicionou 5 mL de soluo de CuSO4, resultando em uma soluo homogenia de colorao verde escura.

Teste dos Aucares Redutores Transferiu-se uma colher de ch rasa do analito para um tudo de ensaio contendo 1 cm de altura de gua. Atravs de um conta gota, adicionou 10 gotas do reagente de Bernedict para o tubo de ensaio contendo amostra. Em seguida os tubos de ensaios foram colocados em banho maria, no perodo de aproximadamente 20 minutos.Os analitos utilizados foram: zero cal, mel Karo, Coca Cola, Mel comum, acar comum, Sprit comum, Sacarose, D-glicose e Amido.

Teste de Iodo Utilizando 4 tubos de ensaios, adicionou-se em cada tubo 2 mL de analito e 2 mL de gua e 5 gotas de soluo de lugol ( tintura de iodo). Em seguida, agrecentou em cada tubo 5 gotas de NaOH com concentrao aproximadamente 1 mol/L e 5 gotas de HCl. Observou e anoutou a colorao obtida em cada amostra.Os analitos usados foram: soluo amido, soluo de sacarose, soluo de D-glicose e mel comum. 4. RESULTADOS E DISCUSSO4.1 Preparao do reagente de BenedictDiferentemente do esperado pela literatura, a soluo homogenia do reagente de Benedict no apresentou colorao azul e sim verde escura. Uma possvel explicao, e talvez a mais plausvel, para esse resultado seja a pouca quantidade de CuSO4 (no muito concentrado) adicionado.No sal de frutas Eno, esto presentes principalmente bicarbonato de sdio, cido ctrico e carbonato de sdio. Como o cido ctrico um cido fraco nem todo o bicarbonato e carbonato hidrolisado pelo cido, o que resulta numa soluo bsica com pH em torno de 10. Como pouca quantidade de ons Cu2+ (CuSO4) foram adicionados na soluo, no houve a formao espontnea de Cu(OH)2, que justamente o composto que d a colorao azul da soluo (LEE, 1999). 4.2 Teste dos Aucares redutoresForam analisados nove produtos comerciais com o objetivo de determinar se eles possuam ou no aucares redutores. Para essa analise qualitativa foi utilizado o reagente de Benedict, e os resultados obtidos so apresentados na Tabela 1 abaixo.

Tabela1. Resultados do experimento com o regente de Benedict. As figuras referente as cores observadas so apresentadas no Anexo II.AlimentoAgente adoanteResultadoCor

Zero Cal (A)DesconhecidoNegativoVerde claro

Mel Karo (B)Frutose, glicose e sacarosePositivoMarrom

Coca zero (C)DesconhecidoPositivoMarron Claro

Mel comum (D)Frutose, glicose, sacarose e maltosePositivoMarron escuro

Acar comum (E)SacaroseNegativoVerde claro

Sacarose (F)SacaroseNegativoIncolor

D-glicose (G)GlicosePositivoMarrom opaco

Amido (H)Amilose e AmilopectinaNegativoIncolor

O teste de Benedict baseado na reduo do on Cu2+ a Cu+ devido ao poder redutor das carbonilas em soluo alcalina (JUNIOR, 2008). O resultado positivo desse teste deve-se a presena de tomo de carbono anmerico na estrutura dos agentes adoante de cada alimento, por outro lado, na ausncia do mesmo na estrutura, o resultado negativo. Em presena de ons Cu2+, aps o aquecimento tem-se o aparecimento de colorao castanha opaca e/ou precipitado de mesma colorao devido a formao de xido de cobre (I). Logo, a presena de cor marrom na soluo analisada um indicativo de que o teste foi positivo, e isso justificado pela seguinte reao abaixo:

Cu2+(aq) + 4OH-(aq) + RCHO(aq) RCOOH(aq) + Cu2O(s) + 2H2O(l)A D-glicose, o mel caro e o comum apresentaram resultados positivos no teste com o reagente de Benedict, devido a presena de agentes adoantes com extremidades redutoras, como a glicose, frutose e maltose. Os resultados devido a presena de colorao marrom na soluo resultante, tambm mostraram que a coca zero possui acares redutores, mesmo a embalagem afirmando que no produto no h presena desses acares. Talvez a positividade desse teste para a coca seja devido a presena de corantes (de tom marrom escuro para preto) no produto, que mascararam e/ou encobriram a verdadeira cor resultante do teste.As demais amostras deram resultados negativos para o teste, pois no apresentaram agentes adoantes com extremidades redutoras (com exceo do amido). No caso do amido, mesmo as suas macromolculas apresentando extremidades redutoras, no houve qualquer mudana de cor observada durante o teste. H uma hiptese provvel que explica porque a soluo de amido no apresentou resultado positivo com o reagente de Benedict: essa hiptese, j citada, se refere a pouca quantidade de ons Cu2+ na soluo. Como no amido comercial a principal macromolcula constituinte a amilose (tambm est presente a amilopectina, porm em menor quantidade), o amido que foi analisado pode ser considerado em geral como um polmero unido por ligaes glicosdicas (14) entre molculas de glicose com poucas extremidades redutoras (uma no inicio e outra no final da molcula). Como no h muitas extremidades redutoras e, que ambas se situam distantes umas das outras necessrio um maior nmero de ons Cu2+ para que aumente a chance desses ons reagirem nessas extremidades e reduzirem e um curto perodo de tempo. Porm, a concentrao dos ons Cu2+ no era tal alta assim e diminuiu a probabilidade no mesmo perodo de tempo, desses ons encontrarem uma extremidade redutora e reduzirem.

4.3 Teste do iodoAtravs do teste de iodo foram analisadas apenas quatro solues: amido, sacarose, D-glicose e mel comum. A colorao apresentada pela soluo de amido foi de tonalidade verde escuro, sendo que as trs amostras restantes apresentaram a mesma colorao, no caso, marrom avermelhado. Os tubos com as solues analisadas e suas respectivas coloraes so apresentados em destaque no anexo III.A diferena observada na colorao da soluo de amido em relao s demais pode ser explicada considerando que o amido analisado composto de maior teor de amilose do que amilopectina. Pois, a medida que a soluo de iodo era adicionada na amostra, o iodo disperso era aprisionado no interior da cadeia de amilose, sendo que esperava-se a formao de um complexo com colorao azul e no um de tonalidade verde escura, como observado no teste.Uma possvel explicao para esse desvio de cor observado seja a interferncia da colorao apresentada pelos complexos avermelhados de iodo-amilopectina que se formaram paralelamente devido as ramificaes presente na amilopectina. Assim a soluo mesclou a colorao azul e a marrom avermelhada advinda dos complexos com a amilose e com a amilopectina, o que produziu a colorao observada na soluo.

CONCLUSO

O regente de Benedict feitos do sal de frutas Eno e do CuSO4 no apresentou a colorao azul como esperado. Porm, durante os testes o reagente apresentou resultados satisfatrios como esperado.Apenas a D-glicose, o mel caro e o comum apresentaram resultados positivos no teste com o reagente de Benedict, devido a presena de agentes adoantes com extremidades redutoras, como a glicose, frutose e maltose. Os outros seis alimentos analisados no apresentaram testes positivos, pois no tinha em sua estrutura carbono anmerico (extremidade redutora). Mesmo o amido possuindo extremidade redutora o teste no foi positivo, devido talvez a pouca quantidade de ons Cu2+ adicionado.No teste do iodo apenas a soluo de amido apresentou colorao diferente (verde escuro) das outras (marrom avermelhado), uma vez que, esse teste aplicado justamente para polissacardeos desse tipo que do colorao de acordo com o comprimento de suas cadeias e das suas ramificaes.

REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

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MARVIAL, L. O. Bioqumica de carboidratos. Rio de Janeiro: UERJ. 2009 MOURA, M. R. L. Qumica Bromatolgica. Rio de janeiro: UFRJ, 2007.LEE, J. D. Qumica inorgnica no to concisa. 5. ed. So Paulo: Blucher, 1999.

LEHNINGER, A.B.; NELSON, D. L.; COX, M. Princpios de bioqumica. 2.ed. So Paulo: Sarvier, 2000, 839 p.

SOUZA, K. F. D. Experimentos de Bioqumica. So Paulo: UNESP. 2009.

WILMO, 2008. E. F. J. Carboidratos: estruturas, propriedades e funes. Qumica nova na escola: Conceitos cientficos em destaque. N 29, Agosto 2008.

ANEXOS

ANEXO I - Questes

1. Explique no que baseado o teste de Benedict? O teste de Benedict baseado na reduo do on Cu2+ a Cu+ devido ao poder redutor das carbonilas em soluo alcalina. Em presena de ons Cu2+, aps o aquecimento tem-se o aparecimento de colorao castanha opaca e/ou precipitado de mesma colorao devido a formao de xido de cobre (I).Cu2+(aq) + 4OH-(aq) + RCHO(aq) RCOOH(aq) + Cu2O(s) + 2H2O(l)

2. Quais fatores que determinam a presena de colorao no teste do iodo? Explique.Os dois fatores que determinam o desenvolvimento de colorao quando o iodo interage com os polissacardeos so o comprimento e a ramificao da cadeia sacardea. A colorao desenvolvida devido ao aprisionamento do iodo no interior da cadeia de amilose. Na presena do amido e de ons iodeto (I-), as molculas de iodo formam cadeias de I6 que se alocam no centro da hlice formada pela amilose contida no amido.A formao desse complexo amilose-I6 responsvel pela cor azul intensa, engendrada, por sua vez, a partir da absoro de luz na regio do visvel das cadeias de I6 presentes dentro da hlice da amilose. Quanto maior a ramificao da cadeia, menos intensa ser a colorao desenvolvida, visto que a interao entre o iodo e a cadeia ser menor.

ANEXO II Resultado do teste de Benedicta) Reagente de Benedict

b) Coloraes resultantes das solues

ANEXO III - Teste de iodo.