Caracterização química de glucanas fúngicas e suas aplicações biotecnológicas

Abstract

Recebido em 28/9/04; aceito em 27/4/05; publicado na web em 24/8/05 CHEMICAL CHARACTERIZATION AND BIOTECHNOLOGY APPLICATIONS OF FUNGAL GLUCANS. This article gives an overview of exopolysaccharides produced by fungi. The structural characterization of β-D-(1→3) and β-D-(1→3, 1→6)-glucans is discussed focusing on different chemical and physical procedures. The industrial applications are also considered mainly from the point of view of human health.Keywords: exopolysaccharides; glucans; structural characterization. INTRODUÇÃOOs biopolímeros têm sido objeto de intensa pesquisa, tendo em vista seu elevado potencial de aplicação em diferentes setores 1 . Os polissacarídeos de origem microbiana além de apresentarem propriedades similares ou superiores aos tradicionais (de origem vegetal e algas marinhas) são, muitas vezes, capazes de formar soluções viscosas. Alguns deles também formam géis em meio aquoso, mesmo em baixas concentrações e, em alguns casos, esses polímeros são utilizados como substratos para desenvolvimento de novos produtos, por ex., após uma derivatização química 2 . A produção de exopolissacarídeos (EPS) microbianos não se encontra exposta às alterações climáticas, à contaminação marinha ou à problemas nas colheitas, que prejudicam a oferta e alteram o custo de produção das gomas tradicionais 3 . São, ainda, menos susceptíveis à variabilidade em suas propriedades químicas e físicas, mantendo o padrão de qualidade, pois sua produção pode ser controlada cuidadosamente; além disso, sua recuperação e purificação apresentam dificuldades menores, comparadas aos vegetais, como também há técnicas de genética molecular que permitem obter polissacarídeos microbianos com propriedades específicas, as quais ainda não são possíveis 4,5 nos vegetais. Vários EPS microbianos já são aceitos como produtos biotecnológicos e, embora apresentem muitas vantagens, o custo de produção para a maioria deles ainda é relativamente alto quando comparado àqueles obtidos de vegetais e algas marinhas, devido aos processos de produção, intensivos investimentos em capital e energia. Assim, existem poucos microrganismos que produzem EPS com rendimentos satisfatórios para desenvolvimento em escala industrial e, conseqüentemente, sua exploração comercial ainda é baixa. Entretanto, para alguns polímeros, a relação custo/benefí-cio justifica a produção, por possuírem propriedades químicas e físicas únicas ou superiores às dos polissacarídeos tradicionais 3,6 , como por ex., a alta viscosidade, o maior poder geleificante, a compatibilidade com uma grande variedade de sais em ampla faixa de pH e temperatura, a estabilidade em elevadas concentrações iônicas, a alta solubilidade em água e, também, a ação sinérgica com outros polissacarídeos 7 . Todas estas propriedades são diretamente dependentes das características químicas, físicas e estruturais de cada polímero, como massa molecular (número de unidades por molécula), configuração anomérica (α ou β), conformação (linear, ramificada, helicoidal, agregação entre cadeias), presença de grupament...

Fructose affecting morphology and inducing β-fructofuranosidases in Penicillium janczewskii

“…6 ). According to Silva et al ( 2006 ), most of the polysaccharides are produced directly as responses to environmental factors. For some microorganisms, the carbon source determines the amount of polysaccharide formed, and the quality of the synthesized product.…”

Fungal Cultivation and Production of Polysaccharides

“…In addition to acting as a sustenance element to the hyphae, some polysaccharides form an extracellular sheath around the mycelium, providing support for the adhesion of lignin-degrading enzymes, an indirect source of hydrogen peroxide, aside from protecting the cells from dehydration. Furthermore, polysaccharides may regulate extracellular glucose concentration (Gompertz et al 2002;Da Silva et al 2006).…”

“…Moreover, the monosaccharide polymerization can occur in different positions of the sugar units, generating a wide variety of linear or branched chains with great structural variability and different functions (Da Silva et al 2006;Hu et al 2013). The secondary structure of the molecule can also vary, depending on the conformation of its components, the molecular mass, and the inter-and intra-chain interactions (Paulsen 2002).…”

“…The biological activity of the resulting product is also of concern when choosing the method. Some substrates may modify the chemical structure of the mycelial polysaccharides, altering its main chain, lateral chains, or the degree to which the branching is arranged, and, therefore, may impair the molecule effectiveness (Wasser and Weis 1999;Silva et al 2006;Mantovani et al 2008;Lavi et al 2010).…”

Produção de biossurfactante de baixo custo a partir de resíduos agroindustriais

“…Visto que se sabe pouco sobre os recursos genéticos das comunidades microbianas da Antártida,Duarte, et al (2013) estudaram amostras de leveduras obtidas de ambientes terrestres e marinhos, bem como suas capacidades de produção de enzimas ativas em temperaturas baixas a moderadas.A levedura Cryptococcus victoriae se destacou como uma das espécies mais abundantes, encontrada em sedimentos marinhos, líquens e Salpa sp. Estes microrganismos vivem em ambientes desfavoráveis para atividades metabólicas comuns, porém desenvolveram adaptações no sistema enzimático e membranas que fazem com que eles sobrevivam e proliferem em condições adversas(CORRADI DA SILVA, et al, 2006).Os microrganismos que vivem nos locais com mais de uma limitação, como temperatura, nutrientes, luz, etc., são obrigados a produzir substâncias de defesa contra os efeitos nocivos do ambiente em que são expostos. As condições climáticas mais extremas do planeta são encontradas na Antártida, local seco, frio e ventoso.…”