Extração e Separação de Pigmentos Vegetais

Pigmentos Vegetais e Plastídeos

Os pigmentos vegetais são compostos orgânicos presentes em vegetais. Três principais grupos de pigmentos sobressaem-se pela importância biológica:

• Antocianinas
• Carotenoides
• Clorofilas

Os Plastídeos são organelas relacionadas com a síntese e armazenamento de compostos orgânicos para os vegetais.

Classificação dos Plastídeos

• Leucoplastos: Sem pigmento.
• Cromoplastos: Com pigmento (inclui cloroplastos).

Os Cromoplastos encontram-se em flores, frutos e folhas, sendo coloridos por pigmentos:

Antocianinas: Estrutura e Função

As antocianinas (que variam do roxo ao lilás, até azul) pertencem ao grupo dos flavonoides e estão presentes no vacúolo, colaborando com a polinização e a atração de dispersores de sementes.

• Estrutura: Possuem um núcleo com dois anéis benzênicos, interligados por um anel central (éter cíclico, IUPAC: oxicicloexano) contendo um átomo de oxigênio com uma carga positiva.
• Solubilidade: A presença de açúcares (radicais R4 e R5) torna as antocianinas hidrossolúveis, motivo pelo qual elas ocorrem dissolvidas nos vacúolos das células vegetais. Outros radicais podem ser H ou OH.

Carotenoides: Estrutura e Solubilidade

Os carotenoides (amarelo/alaranjado) são hidrocarbonetos que participam do processo fotossintético.

• Estrutura: Hidrocarboneto de cadeia mista, ramificada, em que sua fórmula estrutural é formada por 40 carbonos e 11 duplas ligações (56 hidrogênios).
• Origem: Polimerização de unidades de isopreno (2-metil-butadieno-1,3; C5H8).
• Solubilidade: Caráter lipossolúvel (apolares: somente C e H). Ocorrem como componentes de membranas de plastídios.

Clorofilas: Estrutura e Atividade

As clorofilas (verde) são pigmentos fotossinteticamente ativos que participam do processo fotossintético.

• Anel Porfirínico: É formado por anéis pirrólicos. Um anel pirrólico é uma estrutura heterocíclica insaturada pentagonal de 4 Carbonos e 1 Nitrogênio (azoto).
• Centro Ativo: O anel porfirínico contém um átomo de magnésio (Mg) ao centro que capta luz.
• Cadeia Lateral: Ligada ao anel por um éster, chamada fitol (molécula longa contendo 21 átomos de carbono).
• Solubilidade: Caráter lipossolúvel. Ocorrem como componentes de membranas de plastídios, principalmente dos cloroplastos.

Extração e Separação de Pigmentos

A extração dos pigmentos vegetais é feita com solventes orgânicos (como o acetato de etila) que dissolvem os pigmentos lipossolúveis (clorofilas e carotenoides).

Princípio de Separação em Fases

O princípio de separação baseia-se na diferença de solubilidade (polaridade) dos pigmentos:

• Antocianinas: Caráter hidrossolúvel (polares: C, H, e outros). Dissolvem-se em água.
• Clorofila e Carotenoide: Caráter lipossolúvel (apolares: somente C, H). Dissolvem-se em solventes orgânicos.

Com a adição de água ao extrato, as clorofilas e os carotenoides separam-se das antocianinas, permitindo a separação em fases utilizando um funil ou ampola de decantação.

Procedimento Laboratorial

Etapa 1: Extração com Solvente Orgânico

1. Picar o vegetal em pedacinhos bem pequenos e pesar a amostra (ex: folhas: 15g; frutos: 5g).
2. Adicionar 15 mL de acetato de etila e 2 mL de ácido acético. Triturar em um almofariz e pistilo.
3. Filtrar o macerado em papel de filtro e funil para um béquer.
4. Tratar o resíduo no almofariz com mais 15 mL de acetato de etila. Filtrar para o mesmo béquer.

Etapa 2: Separação dos Pigmentos Hidrossolúveis e Lipossolúveis

5. Acrescentar 20 mL de água destilada ao extrato (pigmentos extraídos) no béquer.
6. Transferir todo o conteúdo para um funil de separação e deixar em repouso até separar em duas fases:

Observação: O líquido menos denso fica em cima (fase orgânica) e o mais denso em baixo (água/fase aquosa).

• Fase Inferior (Mais densa, fase aquosa): Irá conter as antocianinas (pigmentos hidrossolúveis).
• Fase Superior (Menos densa, contendo acetato de etila): Irá conter as clorofilas e os carotenoides (pigmentos lipossolúveis).