A luciferina é um pigmento responsável pela bioluminescência em alguns animais, fungos e algas. Existem diferentes tipos de luciferina que atuam como substratos para enzimas chamadas luciferases, gerando luz através de reações de oxidação. A detecção de vestígios de sangue em crimes é possível pelo uso do Luminol, que reage com a hemoglobina emitindo luz azul e revelando manchas invisíveis.
1. Luciferina
Luciferina (do latim lúcifer, "que ilumina") é uma classe de pigmentos
responsável pelas emissões luminosas em alguns animais, fungos e algas a
bioluminescência. Um exemplo disso é a luminescência dos vaga-lumes. São
substratos de enzimas denominadas luciferases, que efetuam a
descarboxilação oxidativa das luciferinas (sob a forma de adenilato de
luciferina, obtido através da activação de luciferina por ATP) a oxiluciferinas
usando oxigênio (O2) e produzindo energia luminosa nessa reação. As
oxiluciferinas podem ser regeneradas posteriormente a luciferinas.
Apesar de ter sido descoberta pelo francês Raphael Dubois (que cunhou os
termos luciferina e luciferase), a luciferina foi melhor estudada nos anos 50
pela equipe de William McElroy na Universidade John Hopkins, nos Estados
Unidos, a partir de milhares de pirilampos recolhidos por crianças na região
de Baltimore.
2. Tipos de Luciferina :
Existem cinco tipos gerais de luciferinas.
• Luciferina de pirilampo: encontrada em pirilampos, o substrato da enzima
luciferase EC 1.13.12.7.
• Luciferina bacteriana: encontrada em bactérias, alguns cefalópodes da
ordem Sepiolida e alguns peixes. Consiste num ácido carboxílico de cadeia
longa e um fosfato de riboflavina reduzido.
• Luciferina de dinoflagelados: derivado da clorofila encontrado em
dinoflagelados, frequentemente os responsáveis pelo fenômeno de
fosforescência noturnas na superfície de oceanos. Um tipo semelhante de
luciferina é encontrado no krill.
• Vargulina: encontrada em determinados peixes de águas profundas,
especificamente ostracodes e peixes pertencentes ao gênero Porichthys. É
uma imidazolopirazina.
• Coelenterazina: é encontrada em radiolários, ctenóforos, cnidários, lulas,
copépodos, quilógnatas, peixes e camarões. Encontra-se ligada à proteína
aequorina.
4. Bioluminescência :
Bioluminescência ocorre quando alguma parte da energia química de reações
bioquímicas é liberada na forma de fótons de luz e não na forma de calor. Esta
conversão de energia química para luz é devida principalmente à estrutura
altamente "forçada" de proteínas chamadas Luciferinas (substrato das reações
luminescentes), normalmente com ligações peróxido. A luz é emitida quando esta
molécula passa deste estado de alta excitação para um estágio menos excitado. Os
diferentes organismos bioluminescentes possuem diferentes tipos de luciferinas
que usam em diferentes vias metabólicas para liberar luz.
Nas reações de bioluminescência a enzima que cataliza a reação é chamada de
Luciferase. Tanto a luciferina quanto a luciferase variam bastante de configuração
nos diversos animais, mas uma característica que é comum às diversas vias de
bioluminescência é o fato de que em todas ocorre uma reação de oxidação da
luciferina.
A luciferina de uma bactéria bioluminescente é um complexo formado por uma
flavoproteína (FMNH2) e um aldeído de cadeia longa (R-CHO; R maior que 6
carbonos). O complexo FMN-RCHO é oxidado para FMN e ácido carboxílico, na
presença de luciferase e oxigênio, produzindo água e liberando fótons de
comprimento de onda máximo de 480nm.
5. "A bioluminescência tem sido descrita como a emissão de luz por certos organismos, resultante da oxidação de
algum substrato, na presença de uma enzima. O substrato é um composto termoestável, conhecido
como luciferina, e a enzima sensível ao calor, que serve como elemento catalisador para provocar esta
oxidação, que resulta em luz fria, chama-se luciferase."
6. Efeito fluorescente do Luminol
A cada dia que passa está mais difícil para um criminoso esconder vestígios da polícia, pode ser o fim dos
homicídios sem solução. Mesmo que o assassino lave cuidadosamente o local do crime ou que tenha se
passado até seis anos, é possível identificar os mínimos vestígios de sangue em praticamente qualquer
tipo de superfície, mesmo as lisas como os azulejos.
O responsável por esse avanço é o Luminol, que é um produto químico especial capaz de fazer aparecer
traços de sangue até então invisíveis a olho nu, se tornando um grande aliado dos investigadores para
revelar cenas ocultas de um crime.
O processo começa pelo reconhecimento do local onde se passou o crime, o Luminol então é aplicado com
borrifadores especiais nas possíveis áreas onde pode haver resquícios sanguíneos. A reação acontece
quando as moléculas do Luminol entram em contato com o sangue. As partículas de ferro existentes na
hemoglobina (uma proteína do sangue) se acendem gerando uma intensa luz azul que pode ser vista em
um local escuro ou no momento em que se apaga a luz do ambiente.
Assim que a substância se mistura à hemoglobina, bastam apenas 5 (cinco) segundos para a luz radiante se
tornar visível. A sua utilização é muito importante, pois a partir das manchas de sangue pode-se sugerir
uma dinâmica do que teria acontecido e assim solucionar o crime.
Com a ajuda do Luminol, os pesquisadores conseguem detectar até traços de DNA que permitem o
reconhecimento da vítima e do culpado. O processo químico responsável por essa façanha é chamado de
quimiluminescência, fenômeno similar ao que faz vaga-lumes e bastões luminosos brilharem.
Segundo os pesquisadores responsáveis pela elaboração do Luminol, é praticamente impossível alguém
limpar o sangue de uma forma que o Luminol não consiga identificá-lo. Por exemplo, em uma pia
completamente branca que seja lavada várias vezes com fortes produtos de limpeza (água sanitária),
mesmo assim a substância encontrará indícios quando tiver sangue.
7. A reação química do luminol
O produto químico principal nesta reação é o luminol (C8H7O3N3), composto em pó feito de
nitrogênio, hidrogênio, oxigênio e carbono. Os criminalistas misturam o pó de luminol com um
líquido contendo peróxido de hidrogênio (H2O2), um hidróxido (OH-) e outros produtos químicos e
despejam o liquido em umborrifador.
O peróxido de hidrogênio e o luminol são os principais agentes da reação química, mas para que
produzam um brilho forte, precisam de um catalisador para acelerar o processo. A mistura detecta
a presença desse catalisador, no caso o ferro contido na hemoglobina.
Para executar um teste com luminol, os criminalistas pulverizam a mistura em qualquer lugar onde
pode haver sangue. Se a hemoglobina e a mistura de luminol entram em contato, o ferro na
hemoglobina acelera a reação entre o peróxido de hidrogênio e o luminol. Nesta reação de
oxidação, o luminol perde átomos de nitrogênio e hidrogênio e adquire átomos de oxigênio,
resultando em um composto denominado 3-aminoftalato.
A reação deixa o 3-aminoftalato em um estado de energia mais elevado, pois os elétrons dos
átomos de oxigênio são empurrados para orbitais mais elevados. Os elétrons retornam
rapidamente para um nível de energia menor, emitindo a energia extra em forma de um fóton. Com
o ferro acelerando o processo, a luz brilha o suficiente para ser vista em um ambiente escuro.
Os detetives podem usar outros produtos químicos quimiluminescentes, como a fluorescina, no
lugar do luminol. Estes produtos funcionam basicamente da mesma maneira, mas o procedimento
é um pouco diferente.
8. O luminol (C8H7O3N3), composto em pó feito de nitrogênio, hidrogênio, oxigênio e carbono. Os
criminalistas misturam o pó de luminol com um líquido contendo peróxido de hidrogênio
(conhecido com Água Oxigenada) (H2O2) , um hidróxido (OH-) e outros produtos químicos e
despejam o liquido em um borrifador.
