Polissacarídeos de fungos liquenizados contendo diferentes fotobiontes

Abstract

Resumo: As estruturas de polissacarídeos obtidas de 15 espécies de fungos liquenizados (Cladina arbuscula, C. confusa, C. substenius, Dictyonema glabratum, Leptogium azureum, Leptogium sp., Parmotrema austrosinense, P. delicatulum, P. schindlerii, P. mantiqueirense, P. tinctorum, Rimelia cetrata, R. reticulata, Roccella decipiens e Umbilicaria mammulata) foram estudadas. Exceto liquens dos gêneros Roccella, Leptogium e Dictyonema que apresentam a alga Trentepohlia ou cianobactérias dos gêneros Nostoc e Scytonema, respectivamente, como fotobiontes, os demais contêm algas dos gêneros Trebouxia ou Asterochloris, sendo estes os mais estudados. A partir dos talos destes liquens, foram isoladas glucanas, xilanas, mananas, galactomananas, galactoglucomananas, galactomanoglucanas e um heteropolissacarídeo ácido. Os homopolímeros encontrados correspondem a uma ?? -D-glucana contendo ligações glicosídicas alternadas do tipo (1_ 3)- e (1_ 4) (1:1; nigerana), _ -D-glucana contendo ligações do tipo (1_ 3)- e (1_ 4) (1:3.1; liquenana), ?? -glucana (1_ 3) (pseudonigerana), _ -glucana (1_ 3) (laminarana), _ -glucana (1_ 6) (pustulana) podendo conter grupamentos O-acetil, _ -D-xilana linear ligada (1_ 4) e uma _ -Dmanana linear contendo ligações do tipo (1_ 6). As galactomanoglucanas isoladas apresentaram cadeia principal contendo unidades de _ -D-Glcp ligadas (1_ 3) e especialmente substituídas em O-2,6 por cadeias laterais contendo unidades de Galf e Manp. Por outro lado, as galactoglucomananas e a maioria das galactomananas apresentaram uma cadeia principal composta por unidades de ?? -D-Manp contendo ligações glicosídicas do tipo (1_ 6), as quais encontram-se principalmente substituídas em O-2, O-4 e/ou O-2,4 por diferentes cadeias laterais. Além dos polissacarídeos clássicos observados em liquens, foi ainda caracterizada uma galactomanana, obtida de L. azureum, altamente substituída em O-2 por terminais não redutores de ?? -D-Manp e/ou _ -D-Galp. As unidades de _ -D-Galp substituem as unidades de ?? -D-Manp da cadeia principal em O-4 e não em O-2, como geralmente observado. Além destes, foram ainda isolados polissacarídeos contendo estruturas ainda não descritas em liquens, como galactomananas altamente ramificadas de R. decipiens, apresentando uma cadeia principal composta por unidades de ?? -Manp (1_ 4) ligadas, parcialmente substituídas em O-2 por cadeias laterais de unidades de ?? -Manp (1_ 2) e (1_ 6)- ligadas. As duas galactomananas apresentaram conteúdo variável de Galf. Uma das estruturas apresentou as unidades de Galf como terminais não-redutores, substituindo as unidades de Manp das cadeias laterais em O-6, enquanto que, a outra estrutura apresentou uma maior proporção de unidades de Galf como 5-O-, 6-O- e 5,6-di-Osubstituídas. Uma _ -D-manana linear contendo ligações do tipo (1_ 6) e uma pseudonigerana foram caracterizadas de D. glabratum. Os liquens do gênero Leptogium apresentaram polissacarídeos com características não usuais, como a presença das unidades de 3-O-Me-Galp e de altos teores de grupamentos ácidos. Os dados obtidos reforçam a utilização dos polissacarídeos como marcadores quimiotaxonômicos e sugerem um possível envolvimento do fotobionte na biossíntese de polissacarídeos liquênicos, uma vez que estruturas não descritas anteriormente foram encontradas em liquens que apresentam as algas Trentepohlia, Nostoc e Scytonema como fotobiontes.

Abstract: The structures of polysaccharides from 15 species of lichenized fungi (Cladina arbuscula, C. confusa, C. substenius, Dictyonema glabratum, Leptogium azureum, Leptogium sp., Parmotrema austrosinense, P. delicatulum, P. schindlerii, P. mantiqueirense, P. tinctorum, Rimelia cetrata, R. reticulata, Roccella decipiens, and Umbilicaria mammulata) were studied. Except for lichens of the genera Roccella, Leptogium, and Dictyonema that contain the algae Trentepohlia, Nostoc and Scytonema as photobionts, the other genera have algae from the well-studied genera Trebouxia and Asterochloris. Glucans, xylans, mannans, galactomannans, galactoglucomannans, galactomannoglucans, and an acidic heteropolysaccharide were isolated from the thalli of the lichens. Characterized homopolymers were an ?? -Dglucan, with alternate (1_ 3)- and (1_ 4)-linkages (1:1; nigeran), a _ -D-glucan with (1_ 3)- and (1_ 4)-linkages (1:3.1; lichenan), a (1_ 3)-linked ?? -glucan (pseudonigeran), a (1_ 3)-linked _ -glucan (laminaran), a (1_ 6)-linked _ -glucan (pustulan) with possible O-acetyl groups, a linear (1_ 4)-linked _ -D-xylan and a (1_ 6)-linked _ -D-mannan. The isolated galactomannoglucans contained a main chain of (1_ 3)-linked _ -D-Glcp units, substituted at O-2,6 by side chains of Galf and Manp units. In contrast, the galactoglucomannans and most of the galactomannans had a main chain of (1_ 6)-linked ?? -D-Manp units, mainly substituted at O-2, O-4 and/or O- 2,4 by various side chains. In addition to well-known lichen polysaccharides, some unusual ones were also characterized, such as a galactomannan from L. azureum, highly substituted at O-2 by non-reducing end units of ?? -D-Manp and/or _ -D-Galp. _ - D-Galp units substituted the ?? -D-Manp units of the main chain at O-4 and not at O-2, as usually observed. Also found were two highly substituted galactomannans from R. decipiens that have not been previously observed. The main chain of these polymers is composed of (1_ 4)-linked ?? -Manp units, partially substituted at O-2 by (1_ 2) and (1_ 6)-linked ?? -Manp side-chains. These galactomannans had different contents of Galf units. One of them had Galf units as non-reducing ends, which substituted Manp units of the side chains at O-6, while the other contained a higher proportion of Galf units as 5-O-, 6-O- e 5,6-di-O- substituted units. A linear (1_ 6)-linked _ -D-mannan and pseudonigeran were also found in D. glabratum. Lichens from the genus Leptogium contained unusual polysaccharides, containing 3-O-methyl-galactopyranose units and high percentage of acidic groups. The data reinforce the use of polysaccharides as a chemotaxonomic tool and suggest an involvement of lichen photobionts in the biosynthesis of polysaccharides since new structures were found in lichens that have the algae Trentepohlia, Nostoc and Scytonema as photobionts.