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Betacaroteno mantém enzimas ativas mesmo em condição de sobrecarga
29 de julho de 2025, 12:00

Fonte

Anja Lapac, Centro de Comunicação Corporativa da Universidade Técnica de Munique

Publicação Original

Universidade Técnica de Munique

Áreas

Biologia, Bioquímica, Biotecnologia, Biotecnologia Alimentar, Engenharia de Alimentos, Entrega de Medicamentos, Farmacologia, Microbiologia

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Resumo

Enzimas são vitais para o metabolismo e para inúmeros processos biológicos em humanos, plantas e indústrias. No entanto, quando ficam sobrecarregadas pelo excesso de substrato, algumas enzimas desaceleram — um mecanismo conhecido como inibição do substrato. Isso pode prejudicar a eficácia de medicamentos e a eficiência em processos industriais.

Até o momento, ainda não se conhece completamente todos os detalhes da inibição do substrato. Cientistas acreditam que o mecanismo serve como regulador dentro das células — mas também pode ter efeitos colaterais.

“Experimentos de laboratório com certos medicamentos sugerem que a inibição do substrato pode afetar o funcionamento de medicamentos”, disse o Dr. Wilfried Schwab, professor de Biotecnologia de Produtos Naturais na Universidade Técnica de Munique (TUM), na Alemanha. “Quando as concentrações do medicamento são muito altas, a reação pode ficar mais lenta.” O mesmo princípio pode afetar a eficiência em áreas como a produção de alimentos, por exemplo.

Recentemente, o professor Wilfried Schwab e sua equipe de pesquisa exploraram esse mecanismo e descobriram que o betacaroteno pode ajudar a neutralizá-lo.

Os pesquisadores demonstraram, pela primeira vez, que a ordem em que as moléculas se ligam a uma enzima pode determinar se a inibição do substrato vai ocorrer ou não.

A equipe estudou uma enzima da planta do tabaco que ajuda a converter fenóis — compostos com propriedades protetoras — em uma forma que pode defender a planta contra predadores ou patógenos.

A enzima se liga tanto a moléculas de açúcar quanto a fenóis. Os pesquisadores observaram que, quando o açúcar se liga primeiro, seguido pelo fenol, a enzima funciona normalmente. Mas quando o fenol se liga primeiro com muita frequência, a atividade da enzima é inibida. Quanto mais fenóis estão presentes, mais frequentemente essa sequência inibitória ocorre, eventualmente paralisando a resposta de defesa da planta.

A equipe também fez uma segunda descoberta: o betacaroteno pode mitigar essa inibição e restaurar a atividade enzimática, pois compete com os fenóis pelos mesmos sítios de ligação na enzima, impedindo que muitos fenóis se liguem primeiro e desencadeiem o ‘desligamento’.

“Essa ideia foi baseada em descobertas anteriores que sugeriam que o betacaroteno pode afetar a inibição do substrato. No entanto, ficamos surpresos ao ver que o betacaroteno pode, na verdade, reduzir a inibição do substrato”, destacou o professor.

Mas isso significa que o betacaroteno pode resolver todos os problemas com enzimas? “O betacaroteno não é uma solução mágica”, alertou o Dr. Wilfried Schwab. “Como em muitos sistemas, o equilíbrio é fundamental para o funcionamento adequado das enzimas. Mas nossa descoberta abre novas direções para a pesquisa — e pode, em última análise, ajudar a aprimorar processos em uma ampla gama de aplicações”, concluiu o pesquisador.

Os resultados do estudo foram publicados na revista científica Nature Communications.

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Autores/Pesquisadores Citados

Dr. Wilfried Schwab

Professor de Biotecnologia de Produtos Naturais na Universidade Técnica de Munique (TUM)

Publicação

Acesse o artigo científico completo (em inglês).

Acesse a revista científica Nature Communications (em inglês).

Mais Informações

Acesse a notícia original completa na página da Universidade Técnica de Munique (em inglês).

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