Polissacarídeos da polpa de gabiroba (Campomanesia xanthocarpa Berg.) : caracterização química e reológica

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Autor(es): dc.contributorSilveira, Joana Léa Meira, 1962--
Autor(es): dc.contributorPetkowicz, Carmen Lúcia de Oliveira, 1963--
Autor(es): dc.contributorRuthes, Andrea Caroline-
Autor(es): dc.contributorUniversidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Biológicas. Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica)-
Autor(es): dc.creatorBarbieri, Shayla Fernanda-
Data de aceite: dc.date.accessioned2021-03-09T21:17:16Z-
Data de disponibilização: dc.date.available2021-03-09T21:17:16Z-
Data de envio: dc.date.issued2021-03-04-
Data de envio: dc.date.issued2021-03-04-
Data de envio: dc.date.issued2018-
Fonte completa do material: dc.identifierhttps://hdl.handle.net/1884/69635-
Fonte: dc.identifier.urihttp://educapes.capes.gov.br/handle/1884/69635-
Descrição: dc.descriptionOrientadora : Profa. Dra. Joana Léa Meira Silveira-
Descrição: dc.descriptionCoorientadoras: Profa. Dra. Carmen L. O. Petkowicz, Dra. Andrea Caroline Ruthes-
Descrição: dc.descriptionTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências (Bioquímica). Defesa : Curitiba, 28/02/2018-
Descrição: dc.descriptionInclui referências-
Descrição: dc.descriptionResumo : O Brasil é um dos principais centros de diversidade genética de espécies frutíferas no mundo. No entanto, a maioria destas espécies ainda é pouco explorada do ponto de vista científico, como a Campomanesia xanthocarpa Berg (gabiroba). Assim, no presente trabalho, os polissacarídeos extraídos da polpa de gabiroba foram caracterizados estruturalmente. O comportamento reológico dos polissacarídeos pécticos, assim como da polpa (in natura) e de uma geleia desenvolvida com a polpa também foi analisado. Os polissacarídeos da polpa de gabiroba foram obtidos através de extrações sequenciais com água, ácido cítrico 5% e hidróxido de sódio 2 mol L-1 e 4 mol L-1, e tiveram suas estruturas químicas finas caracterizadas pela primeira vez na literatura. Os polissacarídeos pécticos foram extraídos com água quente, e precipitados com etanol, obtendo-se a fração GW, a qual apresentou alto grau de metil-esterificação (DM de 60%). Na análise de composição monossacarídica, essa fração mostrou-se composta principalmente por arabinose (54.5%), ácido galacturônico (33.5%), galactose (7.6%) e ramnose (1.6%). Através das análises de RMN de 1H e 13C (1D e 2D) foi possível confirmar a presença de homogalacturonanas (HG) e ramnogalacturonanas (RG-I) na fração GW. Esta, foi submetida a processos de fracionamento por congelamento e degelo e tratamento com solução de Fehling obtendo-se a fração GWP-TEP, a qual apresentou-se composta majoritariamente por homogalacturonanas. A fração GW teve seu comportamento reológico analisado. Dessa forma, foram feitas soluções nas concentrações de pectina (GW) de 1%, 3% e 5%, na presença de NaCl 0,1 mol L-1. Todas as soluções apresentaram comportamento pseudoplástico. Nas análises oscilatórias, a solução GW 1% apresentou comportamento de solução diluída, enquanto a solução a 3% apresentou-se como solução concentrada e a concentração de 5% teve comportamento típico de gel fraco. Em relação as hemiceluloses, através da extração com hidróxido de sódio 4 mol L-1, foi possível isolar uma galactoglucomanana (GGM), descrita pela primeira vez para frutas da família Myrtaceae. Através da análise de HPSEC-MALLS-RI foi observado o perfil homogêneo da fração constituída pela GGM, com massa molar de 25.340 g mol-1. A análise de composição monossacarídica mostrou que a GGM é composta por Man:Glc:Gal na proporção de 1:1:0.6. As análises de metilação e RMN sugerem que a GGM é formada por uma cadeia principal de unidades de B-D-Glcp e B-D-Manp (1-4) ligadas, com unidades de a-D-Galp substituindo principalmente as unidades de B-D-Manp na posição O-6. A polpa de gabiroba (in natura) e a geleia formulada com a polpa foram investigadas quanto ao seu comportamento reológico. A polpa, analisada por microscopia (SEM), apresentou ultraestrutura heterogênea onde foi possível observar a presença de fibras que promovem um efeito de deslizamento quando a polpa é submetida ao cisalhamento durante as análises de comportamento de fluxo. Nas análises oscilatórias, a polpa apresentou comportamento de gel sendo termicamente estável. Assim como a fração péctica em solução, a geleia analisada apresentou comportamento pseudoplástico, descrito pelo modelo de Herschel-Bulkley. A geleia também mostrou um comportamento típico de gel nas análises oscilatórias, além de apresentar estabilidade, mantendo suas características reológicas após um período de armazenamento de 22 meses. Através do estudo das estruturas dos polissacarídeos obtidos da polpa de gabiroba, do comportamento reológico da fração péctica, bem como do comportamento reológico da polpa e da geleia, foi possível obter resultados que agregam no conhecimento desta fruta, bem como da família Myrtaceae, além de auxiliarem no direcionamento do seu uso em diferentes aplicações, contribuindo para a preservação desta espécie. Palavras-chave: Campomanesia xanthocarpa Berg. Polpa de gabiroba. Myrtaceae Polissacarídeos. Pectinas. Hemiceluloses. Estrutura química. Reologia. Geleia de gabiroba.-
Descrição: dc.descriptionAbstract : Brazil is one of the main centers of genetic diversity of fruit species in the world. However, most of these species are still poorly explored from a scientific point of view, as Campomanesia xanthocarpa Berg (gabiroba). In the present work, the polysaccharides extracted from the gabiroba pulp had its chemical structures characterized. The rheological behavior of pectic polysaccharides, as well as the pulp, and a jam developed with the gabiroba pulp were analyzed. The polysaccharides present in the gabiroba pulp were obtained by sequential extractions with water, 5% citric acid, and 2 mol L-1 and 4 mol L-1 sodium hydroxide, and their chemical structures were characterized for the first time in the literature. The pectic polysaccharides were extracted with hot water and precipitated with ethanol to yield the fraction GW, which had high degree of methyl-esterification (DM 60%). The monosaccharide composition showed that this fraction is mainly composed of arabinose (54.5%) galacturonic acid (33.5%), galactose (7.6%) and rhamnose (1.6%). Through 1H and 13C NMR analyzes it was possible to confirm the presence of homogalacturonans (HG) and rhamnogalacturonans (RG-I) in the fraction GW that was subjected to freeze-thawing processes and fractionation with Fehling solution, giving rise to fraction GWP-PE, mainly composed of homogalacturonans. The rheological behavior of fraction GW, with highest yield, was investigated. Thus, pectin solutions were prepared at concentrations of 1%, 3% and 5% in the presence of 0.1 mol L-1 NaCl. All the solutions exhibited pseudoplastic behavior. In oscillatory analysis, 1% pectin solution showed liquid-like behavior, while solutions at 3% presented concentrated solution behavior and the concentration of 5% had typical weak gel behavior. Regarding the hemicellulose fractions, from the extraction with 4 mol L-1 sodium hydroxide, it was possible to isolate a galactoglucomannan (GGM), which was described for the first time for a fruit of the Myrtaceae family. By HPSEC-MALLS-RI analysis, it was possible to observe the homogeneous profile in the GGM, which had molar mass of 25,340 g mol-1. Monosaccharide composition showed that GGM had Man:Glc:Gal in a molar ratio of 1:1:0.6. The NMR and methylation analysis suggested that the GGM was formed by a backbone of B-D-Glcp and B-D-Manp (1-4)-linked, with a-D-Galp side chains mainly linked to the C-6 of B-D-Manp residues. The rheological behavior of the gabiroba pulp (in nature) and jam formulated with the pulp were investigated. Microscopy (SEM) showed the heterogeneous ultrastructure of the pulp, where the presence of fibers was observed. These fibers result in a slip effect when the pulp was subjected to shear in the flow behavior analysis. In oscillatory analyses, the pulp had a gel-like behavior thermally stable. As observed for GW, the jam showed shear-thinning behavior described by the Herschel-Bulkley model and a typical gel-like behavior in the oscillatory analysis. In addition, the jam showed good stability, maintaining its rheological characteristics after being stored for 22 months. The study on the structure of polysaccharides obtained from gabiroba pulp and the rheological behavior of GW fraction, as well as the rheological behavior of the pulp and jam, allow us to obtain information that contribute to the knowledge of this fruit and the Myrtaceae family. In addition, it was possible to suggest the use of the fruit for different applications, contributing to the preservation of this species. Key-words: Campomanesia xanthocarpa Berg. Gabiroba pulp. Myrtaceae. Polysaccharides. Pectins. Hemicelluloses. Chemical structure. Rheology. Gabiroba jam.-
Formato: dc.format143 p. : il. (algumas color.), tabs.-
Formato: dc.formatapplication/pdf-
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Relação: dc.relationDisponível em formato digital-
Palavras-chave: dc.subjectMyrtaceae-
Palavras-chave: dc.subjectBioquímica-
Palavras-chave: dc.subjectPolissacarideos-
Palavras-chave: dc.subjectHemicelulose-
Palavras-chave: dc.subjectReologia-
Palavras-chave: dc.subjectPectina-
Palavras-chave: dc.subjectEstrutura quimica-
Título: dc.titlePolissacarídeos da polpa de gabiroba (Campomanesia xanthocarpa Berg.) : caracterização química e reológica-
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