NMR as the main tool in the structural determination of polysaccharides obtained from the mushroom Pleurotus ostreatus ('shimeji')

Autor: Silva, Estefânia Viano da
Přispěvatelé: Lião, Luciano Morais, Carbonero, Elaine Rosechrer, Tormena, Claudio Francisco, Santos, Francisco Paulo dos, Severino, Vanessa Gisele Pasqualotto, Oliveira, Gerlon de Almeida Ribeiro
Jazyk: portugalština
Rok vydání: 2018
Předmět:
Zdroj: Biblioteca Digital de Teses e Dissertações da UFG
Universidade Federal de Goiás (UFG)
instacron:UFG
Popis: A utilização mundial de cogumelos para fins alimentícios e nutricionais tem tornado o cultivo destes basidiomicetos uma alternativa economicamente viável. Pesquisas vêm relatando o uso destes fungos como fontes de vitaminas, minerais, proteínas e carboidratos, além de o seu uso envolver aplicações biotecnológicas e farmacológicas. Entre as espécies de cogumelos cultivadas no Brasil, destaca-se a Pleurotus ostreatus, conhecida como shimeji, a qual é uma das mais cultivadas no mundo. Neste trabalho foi analisada a diferença na composição dos polissacarídeos da espécie Pleurotus ostreatus quando cultivada em diferentes substratos. Para analisar o perfil químico e realizar a caracterização estrutural das macromoléculas isoladas, utilizou-se como ferramenta principal a espectroscopia por ressonância magnética nuclear – RMN. Portanto foram isoladas do corpo de frutificação de P. ostreatus cultivado em trigo/milho/soja (substrato controle), uma monogalactana parcialmente metilada (frações SF3CW-Po-e QRPF3CW-Po) e uma β-glucana (fração SF2K-Po), por sucessivas extrações aquosas e alcalinas, seguidas por fracionamento por meio do processo de congelamento/degelo, precipitação das frações solúveis em água com solução de Fehling e diálise em membranas de 500 kDa. A estrutura química destas substâncias foi determinada através das análises de composição mossacarídica, oxidação com periodato de sódio, metilação, HPSEC e RMN. A fração SF2K-Po sugeriu a presença de uma β-D-glucana previamente descrita para basidiomicetos, as quais contém uma cadeia principal formada por unidades de 3-O-β-D-Glcp, podendo ser substituídas em O-6 por terminais não redutores de β-Glcp (1 ramificação a cada três unidades da cadeia principal), possivelmente distinguindo quanto à solubilidade em água e tamanho (massa molar) e as frações SF3CW-Po e QRPF3CW-Po uma monogalactana parcialmente metilada (MG), com massa molar de 14,144 x 103 g mol-1, a qual possui um core constituído por unidades de 6-O-α-D-Galp e 6-O-(3-O-Me-α-D-Galp), sendo ambas parcialmente substituídas em O-2 por 3-O-β-D-Manp. A fim de verificar se o meio de cultivo influencia na produção destas macromoléculas, foi realizado um planejamento experimental para examinar o efeito das condições de temperatura, tempo e potência que maximize a extração destes polímeros utilizando a técnica de micro-ondas (MAE). A caracterização e perfil químico dos extratos de P. ostreatus cultivados em seis substratos diferentes mostraram que ambos apresentavam os polímeros isolados no substrato controle, no entanto podem diferenciar na proporção de ramificação e massa molar média (Mw). Considerando a importância de polissacarídeos isolados de basidiomicetos, técnicas para o cultivo destes fungos e métodos de caracterização devem ser avaliados, pois estes apresentam uma fonte promissora de moléculas bioativas. The worldwide use of mushrooms for food and nutritional purposes has made the cultivation of these basidiomycetes an economically viable alternative. Research has been reporting the use of these fungi as good sources of vitamins, minerals, proteins and carbohydrates, in addition to their use involving biotechnological and pharmacological applications. Among the species of mushrooms cultivated in Brazil, Pleurotus ostreatus, known as shimeji, stands out, which is one of the most cultivated in the world. In this work, the difference in the composition of polysaccharides of the species Pleurotus ostreatus when cultivated in different substrates was analyzed. To analyze the chemical profile and carry out the structural characterization of the isolated macromolecules, was used as the main tool nuclear magnetic resonance spectroscopy - NMR. Therefore, were isolated from the fruiting body of P. ostreatus cultivated in wheat/corn/soybean (control substrate), a partially methylated monogalactan (fractions SF3CW-Po and QRPF3CW-Po) and β-glucan (SF2K-Po fraction), by successive aqueous and alkaline extractions, followed by fractionation through the freeze/thaw process, precipitation of the water soluble fractions with Fehling's solution and dialysis in membranes with a 500 kDa exclusion limit. The chemical structure was determined through analyzes of mossacaridic composition, sodium periodate oxidation, methylation, HPSEC and NMR. The SF2K-Po fraction suggested the presence of a β-D-glucan previously described for basidiomycetes, which contains a main chain formed by 3-O-β-D-Glcp units and can be substituted in O-6 by non-reducing terminals of β-Glcp (1 branch every three major chain units), possibly distinguishing between water solubility and size (molar mass) and the SF3CW-Po and QRPF3CW-Po one fractions partially methylated monogalactan (MG), with a molar mass of 14.144 x 103 g.mol-1, which has a core consisting of 6-O-α-D-Galp and 6-O- (3-O-Me -α-D-Galp), both being partially substituted at O-2 by 3-O-β-D-Manp. In order to verify whether the culture medium influences the production of these macromolecules, an experimental design was carried out to examine the effect of temperature, time and power conditions that maximize the extraction of these polymers using the microwave technique (MAE). The characterization and chemical profile of the extracts of P. ostreatus cultivated in six different substrates showed that both had the polymers isolated in the control substrate, however they can differentiate in the proportion of branching and molecular mass (Mw). Considering the importance of polysaccharides isolated from basidiomycetes, techniques for cultivating these fungi and characterization methods should be evaluated, since they present a promising source of bioactive molecules. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES
Databáze: OpenAIRE
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