Interação molecular entre celulose e hemiceluloses e suas implicações biologicas e tecnologicas

Autor(es)

Denis Ubeda de Lima

• Tipo de documento: Tese de Doutorado
• Imprenta: Campinas, SP.
• Instituição: Universidade Estadual de Campinas (UNICAMP). Instituto de Biologia
• Data de defesa: 2002-07-23

Membros da banca

Marcos Silveira Buckeridge; Maria Rita Sierakowski; Renato de Azevedo Moreira; Watson Loh; Sonia M. C Dietrich; Claudia Regina Baptista Haddad; Paulo Mazzafera

• Orientador: Marcos Silveira Buckeridge

Resumo

As hemiceluloses são polissacarídeos que representam um dos componentes da parede celular vegetal e estão intimamente associados à celulose, definindo as propriedades estruturais na parede além de desempenhar funções na regulação do crescimento e desenvolvimento das plantas. Os xiloglucanos (Xg) e os galactomananos são hemiceluloses presentes tanto em parede primária (função estrutural) como em parede de reserva em sementes de algumas espécies (função de reserva). A interação entre celulose e as hemiceluloses pode ser analisada in vitro, possibilitando o estudo e a caracterização dos fatores que atuam sobre esta interação, consequentemente, tornando-se uma ferramenta importante para a compreensão de como o metabolismo e a arquitetura da parede são controlados. Em vista disto, este trabalho teve como objetivos: 1) analisar o efeito de variações na estrutura fina do xiloglucano (diferentes graus de ramificação com galactose e fucose) sobre sua capacidade de interação com celulose; 2) analisar o efeito do tamanho da molécula sobre a capacidade e sobre a energia envolvida nos processos de adsorção e 3) com base na capacidade de interação com celulose, avaliar o potencial das hemiceluloses (xiloglucano e galactomanano) como aditivos para o incremento das propriedades físicas do papel. Os resultados mostraram que, tanto o grau de ramificação como o tamanho da molécula afetam a interação entre Xg e celulose. Enquanto o grau de galactosilação e fucosilação estão relacionados com a força de ligação entre os polissacarídeos, o tamanho da molécula do Xg afeta a sua capacidade (quantidade) de interação à celulose, consequentemente a auto-interação. Estes dados sugerem que, a ausência da fucose nos Xgs de reserva, associada a sua provável síntese a partir de fragmentos de baixo peso molecular, possibilitariam a ligação (de baixa energia) entre as moléculas, permitindo tanto um eficiente empacotamento, como o fácil acesso às enzimas e expansinas durante o processo de desmonte e mobilização das reservas. As regiões fucosiladas do Xg estariam associadas àquelas regiões da parede primária sob maior pressão (alongamento, turgor), ou ainda, na manutenção da arquitetura da parede de reserva em tecidos de sementes que acumulam tais polissacarídeos. Do ponto de vista tecnológico, o uso das hemiceluloses (xiloglucano e galactomanano) são potenciais produtos alternativos para o incremento das propriedades mecânicas do papel (AU)

• Processo FAPESP: 98/02724-4 - Caracterização comparativa da interação molecular entre a celulose e os xiloglucanos de sementes
• Beneficiário: Denis Ubeda de Lima
• Modalidade de apoio: Bolsas no Brasil - Doutorado