Avaliação macromolecular e hidrodinâmica de xantana e galactomananas nativas por espalhamento de luz

Abstract

Resumo: A interação binária entre xantana e galactomananas de guapuruvu [G - relação manose:galactose (Man:Gal) 2,5:1] e bracatinga (B - Man:Gal 1,1:1) vem sendo bastante estudada. O mecanismo de interação entre esses polissacarídeos envolve a ligação de hidrogênio formada entre o oxigênio do hemiacetal da manose interna do trissacarídeo de xantana, com o hidrogênio da hidroxila ligada a C-2 da manose livre da cadeia principal da galactomanana, entretanto, pouco se sabe sobre a influência dos contraíons nesta interação, visto que os estudos realizados até hoje utilizam a xantana em seu estado sódico. A xantana pode assumir duas conformações estruturais de acordo com sua composição iônica, sendo hélice simples e hélice dupla (sódica). O presente trabalho possui duas frentes, sendo a primeira delas a purificação da xantana através de um protocolo envolvendo autoclave e diálises exaustivas contra água ultra pura (tipo I), visando obter xantana em hélice simples, e a segunda avaliar, utilizando técnicas reológicas, a interação com as galactomananas B e G em água e adicionando sal à solução. Foi observado o comportamento da xantana em hélice simples pela metodologia em tempo real de mistura automática contínua acoplada a detectores de espalhamento de luz laser, índice de refração e viscosimétrico, e pôde-se concluir que mesmo após a redisponibilização de NaCl, a molécula de xantana purificada não torna a formar hélice dupla. Quanto a interação binária entre os polissacarídeos, concluo-se que a xantana em hélice simples não é capaz de interagir tão fortemente com as galactomananas a ponto de formar um gel forte, como acontece com a xantana em hélice dupla quando misturada com galactomananas. Palavras chave: Xantana, Galactomanana, Influência iônica, conformação macromolecular, interação sinérgica.

Abstract: The binary interaction between xanthan and galactomannans from guapuruvu [G - mannose:galactose ratio (Man:Gal ) 2.5:1 ] and bracatinga (B - Man:Gal 1.1:1 ) has been extensively studied. The mechanism of interaction between these polysaccharides involves the hydrogen bond formed between the hemiacetal oxygen in the internal mannose unit of the trisaccharide portion of xanthan with the hydroxyl hydrogen attached to C-2 of the free mannose main chain of galactomannan. However, little is known about the influence of the counterions in this interaction, as most studies conducted to the present time use xanthan in its sodium state. Xanthan can take two structural conformations according to their ionic composition: single stranded and double stranded (sodium). This study has two fronts, the first one being the purification of xanthan by a protocol involving autoclaving and exhaustive dialysis against Type I-ultra pure water to obtain single stranded xanthan, and the second part, using rheological techniques to evaluate xanthan interaction with galactomannans (B and G) in water and saline solutions. It was observed that the behavior of single stranded xanthan by using real-time automatic continuous mixing coupled to laser light scattering, refractive index and viscometric detectors, and concluded that even after adding NaCl, purified xanthan molecules cannot form double helix structures. Regarding the binary interaction between both polysaccharides, we concluded that single stranded xanthan is not able to make strong interactions with galactomannans, so as to form a strong gel, as double helix xanthan is. Key words: Xanthan, Galactomannan, Ionic influence, macromolecular conformation, sinergic interaction.