Extração e caracterização dos polissacarídeos dos frutos de Sicana odorifera

Abstract

Resumo: A Sicana odorifera, conhecida popularmente como jamelão, é uma espécie nativa brasileira. Seus frutos são usados principalmente na culinária, no preparo de sucos, geléias e compotas. A casca dos frutos pode ter cor laranja-avermelhado, marrom, roxo ou preto e a polpa é amarela. Após ampla revisão bibliográfica, nenhum estudo sobre os polissacarídeos da parede celular dos frutos foi encontrado na literatura. Neste trabalho, foram investigados os polissacarídeos da polpa e da casca dos frutos de S. odorifera de casca vermelha e preta. Após tratamento com etanol para inativação enzimática, a polpa e a casca foram submetidas a extrações sequenciais com água, solução de ácido cítrico e soluções de hidróxido de sódio. As frações polissacarídicas obtidas tiveram rendimento entre 0,2 e 8,4% em relação ao material bruto. Os polissacarídeos foram hidrolisados e analisados por cromatografia gasosa na forma de acetatos de alditóis para a análise dos monossacarídeos neutros. O conteúdo de monossacarídeos ácidos foi avaliado por método colorimétrico. A composição das frações obtidas por extrações aquosas indicou a presença de pectinas ramificadas principalmente por galactanas. As extrações alcalinas das cascas solubilizaram principalmente xilanas. As frações hemicelulósicas obtidas das polpas dos frutos apresentaram altos teores de xilose, galactose, glucose e arabinose. Apesar de ocorrer pequenas diferenças na composição monossacarídica das frações isoladas dos frutos de S. odorifera de casca vermelha e preta, os componentes majoritários foram muito semelhantes e não foi possível detectar diferenças entre os polissacarídeos dos dois frutos. Algumas frações foram escolhidas para purificação utilizando procedimentos tais como: congelamento e degelo, tratamento enzimático para remoção de amido e ultrafiltração. Entretanto, apenas uma amostra foi purificada com sucesso. A fração extraída com ácido cítrico da polpa dos frutos de casca vermelha apresentou galactose como monossacarídeo majoritário. Esta fração foi submetida a processo de fracionamento por congelamento e degelo, que resultou no isolamento de uma fração pura. O polissacarídeo isolado apresentou 99% de galactose e a análise de metilação e espectroscopia de ressonância magnética nuclear indicou tratar-se de uma ß-D-(1?4) galactana. A galactana apresentou uma massa molar de 1,756.104 g/mol, determinada por cromatografia de exclusão estérica de alta performance acoplada a detector de espalhamento de luz. A presença de uma galactana linear na forma livre em frutos é incomum, pois normalmente estes polímeros ocorrem como cadeias laterais de ramnogalacturonanas do tipo I.

Abstract: Sicana odorifera, popularly known as jamelão, is a Brazilian native species. Its fruits are mainly used in cooking, for preparation of juices, jellies and jams. The peel of the fruit can be orange-red, brown, purple or black and the pulp is yellow. After extensive literature review, no study was found concerning the cell wall polysaccharides from fruit of S. odorifera. In this work, the polysaccharides from pulp and peel from fruits of S. odorifera red and black peel were investigated. After treatment with ethanol to inactivating enzyme, pulp and peel were subjected to sequential extractions with water, citric acid and sodium hydroxide solutions. The polysaccharide fractions obtained had yield between 0.2 and 8.4% based on the dried crude material. The polysaccharides were hydrolyzed and analized. Neutral monosaccharides were analyzed by gas chromatography as alditol acetates and the content of uronic acids was evaluated by colorimetric method. The composition of the fractions obtained by aqueous extraction indicated the presence of pectins, having mainly galactans as side chains. Alkaline extraction of peels mainly solubilized xylans. The hemicellulose fractions obtained from the pulp of the fruit showed high levels of xylose, galactose, arabinose and glucose. Despite minor differences occur in the monosaccharide composition of the fractions isolated from the fruits of S. odorifera red and black peel, the major components were very similar and could not detect differences between the polysaccharides from the two fruits. Some fractions were chosen for purification using procedures such as: freezing and thawing, enzymatic treatment for starch removal and ultrafiltration. However, only one sample was successfully purified. The fraction extracted with citric acid from the fruit pulp of red peel had galactose as the major monosaccharide. This fraction was subjected to fractionation by freezing and thawing process, which resulted in the isolation of a pure fraction. The isolated polysaccharide showed 99% galactose and methylation analysis and nuclear magnetic resonance spectroscopy indicated that it was a ß-D-(1?4) galactan. The galactan showed a molar mass of 1,756.104 g/mol, determined by high performance size exclusion chromatography coupled to multiangle laser light scattering. The presence of a linear galactan in free form fruits is unusual because these polymers normally occur as side chains of type I rhamnogalacturonans.