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Estrutura, metabolismo e efeitos biológicos de oligossacarídeos de xiloglucanos de leguminosas brasileiras

Resumo

Xiloglucanos são polissacarídeos cuja principal função é a de coordenar a disposição das microfibrilas de celulose na parede celular vegetal. Eles são, portanto, de grande importância para os processos de crescimento e desenvolvimento dos vegetais, principalmente em dicotiledôneas, onde ocorrem com maior frequência. Os xiloglucanos também ocorrem como polissacarídeos de reserva em sementes de Leguminosae, as quais constituem um dos principais modelos para estudar a estrutura e funções dos xiloglucanos. Recentemente, na seção de fisiologia e bioquímica de plantas do Instituto de Botânica, estudos bioquímicos mostraram que as sementes de Copaifera langsdorffii (copaiba) e Hymenaea courbaril (jatobá) possuem xiloglucanos cujas estruturas são distintas dos demais xiloglucanos conhecidos (como o do Tamarindus indica). Com o presente projeto pretende-se aprofundar os estudos sobre a estrutura fina dos xiloglucanos de sementes de leguminosas brasileiras (Copaifera langsdorffii e Hymenaea courbaril), utilizando enzimas específicas obtidas de fontes comerciais, de glicosidases isoladas das próprias sementes das espécies em estudo e/ou de sementes de Tropaeolum majus. Um estudo inicial das variações nas atividades de B-galactosidase, endo-B-glucanase, a-xilosidase e a-fucosidase em cotilédones de jatobá em desenvolvimento será realizado e os dados serão utilizados para efetuar purificações das enzimas endo-Bglucosidase e a-fucosidase. As enzimas B-galactosidase e a-fucosidase serão obtidas de sementes de Tropaeolum majus por meio de uma combinação de cromatografias de troca iônica e filtração em gel. Oligossacarídeos de xiloglucano serão obtidos por meio de hidrólise enzimática com celulase comercial e endo-B-glucanase isolada de jatobá. Os oligossacarídeos serão purificados por separação em colunas de biogel (filtração em gel) e cromatografia de camada delgada (CCD). As demais enzimas serão utilizadas para estudar a estrutura dos oligossacarídeos isolados com a assistência de CCD, HPLC (High Performance Liquid Chromatography – Dionex) e Face (Fluorophore Assisted Carbohydrate Electroforesis). Os oligossacarídeos isolados, bem como misturas desses, serão estudados quanto à capacidade de influenciar o crescimento e o desenvolvimento, utilizando o bioensaio modelo para crescimento de epicótilos de ervilha e das próprias plântulas de copaíba e jatobá. Serão também efetuados ensaios para verificar os possíveis efeitos desses oligossacarídeos sobre a defesa em plantas, mediante o uso do bioensaio de produção de gliceolina em soja. Os resultados obtidos com este projeto deverão promover avanços significativos no entendimento da estrutura fina das moléculas de xiloglucano, das interações dos xiloglucanos com a celulose e consequentemente da arquitetura dos polímeros na parede celular vegetal. Esses conhecimentos provavelmente serão de grande valia nos estudos sobre o crescimento e desenvolvimento e mecanismos defesa de plântulas de dicotiledôneas. Além disso, os conhecimentos gerados com esse projeto poderão ser utilizados em aplicações tecnológicas na indústria de papel, na qual o xiloglucano age melhorando a qualidade, e também na de alimentos, na qual esse polímero pode ser utilizado como espessante. (AU)

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Publicações científicas
(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)
LIMA, D. U.; BUCKERIDGE, M. S. Interaction between cellulose and storage xyloglucans: the influence of the degree of galactosylation. Carbohydrate Polymers, v. 46, n. 2, p. 157-163, Oct. 2001.

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