A aliinase (tecnicamente classificada como liase de aliína, com o número EC 4.4.1.4) é uma enzima glicoproteica homodimérica, com um peso molecular que ronda os 110 a 120 kDa, amplamente distribuída em plantas pertencentes à família Amaryllidaceae e ao género Allium, com especial destaque e abundância para o alho (Allium sativum) e a cebola (Allium cepa). Esta enzima desempenha um papel ecológico fundamental no sistema de defesa imunitária e química do vegetal contra o ataque de herbívoros, insetos fitófagos e patógenos microbianos presentes no solo que possam comprometer a integridade dos seus tecidos. Em condições normais de repouso e integridade celular, a aliinase encontra-se fisicamente segregada e isolada no interior dos vacúolos das células parenquimatosas da planta, enquanto os seus substratos específicos, os sulfóxidos de alquilcisteína, permanecem armazenados de forma segura no citoplasma celular. No momento exato em que ocorre uma rutura mecânica do tecido vegetal — provocada pela mastigação de um predador, por um corte culinário ou por esmagamento —, as barreiras membranares rompem-se de imediato, permitindo que a enzima e o substrato entrem em contacto direto na presença de água, o que desencadeia uma reação biocatalítica em cascata extremamente rápida, irreversível e biologicamente eficiente.
O mecanismo catalítico molecular da aliinase baseia-se na clivagem quimioespecífica do substrato aliína, quimicamente conhecido como (+)-L-aliina ou sulfóxido de S-alil-L-cisteína, através de uma reação de eliminação alfa-beta que requer obrigatoriamente o fosfato de piridoxal (PLP ou vitamina B6) como um cofator essencial covalentemente ligado ao sítio ativo da proteína para estabilizar os intermediários. O resultado imediato desta catálise enzimática é a hidrólise molecular da aliína, que se fragmenta rapidamente em ácido alilsulfénico, piruvato e amoníaco como subprodutos lineares. O ácido alilsulfénico gerado é uma molécula termodinamicamente instável e altamente reativa que, no espaço de escassos segundos, sofre um processo de condensação desidratante espontânea e não enzimática com outra molécula idêntica, resultando na formação final da alicina (tiossulfinato de dialilo). A alicina é o composto organossulfurado volátil e biologicamente ativo que confere ao alho o seu aroma pungente característico, o seu sabor picante distintivo e as suas amplas propriedades farmacológicas documentadas, que incluem ação antimicrobiana de largo espetro, antifúngica, antiviral e protetora cardiovascular através da redução do stress oxidativo celular.
No caso específico das cebolas, o percurso metabólico difere ligeiramente devido à variação do substrato inicial, onde a aliinase atua predominantemente sobre o sulfóxido de S-(1-propenil)-L-cisteína para gerar o instável ácido 1-propenilsulfénico em vez do ácido alilsulfénico. Esta molécula intermédia não condensa da mesma forma que no alho, sendo subsequentemente rearranjada por uma segunda enzima específica do citosol, a sintase do fator lacrimogéneo, que a converte no óxido de propanotial, um composto gasoso altamente volátil que se propaga pelo ar, dissolve-se na humidade dos olhos humanos e estimula as terminações nervosas da córnea, desencadeando a produção reflexa de lágrimas. Sob o ponto de vista da estabilidade físico-química, a aliinase apresenta uma natureza marcadamente termolábil e é extremamente sensível a variações extremas de acidez, possuindo um pH ótimo de atuação em torno de 6,5. Isto significa que a sua estrutura terciária e a sua atividade catalítica são permanentemente desnaturadas e destruídas quando submetidas ao calor direto do cozimento ou quando expostas ao ambiente fortemente ácido (pH inferior a 3) do suco gástrico no estômago humano. Por esta razão, para maximizar a biodisponibilidade da alicina e dos seus compostos terapêuticos derivados, as práticas culinárias e a indústria de suplementos recomendam esmagar ou picar o alho cru à temperatura ambiente e deixá-lo repousar sem perturbações durante cerca de dez a quinze minutos antes de qualquer exposição térmica ou ingestão, garantindo assim uma janela temporal crítica para que a conversão enzimática ocorra na sua totalidade e os compostos defensivos atinjam a sua concentração máxima estável.
Categoria:Glicoproteínas Categoria:Fisiologia vegetal