Avaliação da produção e análise estrutural dos exopolissacarídeos obtidos de Herbaspirillum rubrisubalbicans M1 cultivados em diferentes fontes de carbono

Abstract

Resumo: A estirpe M1 de Herbaspirillum rubrisubalbicans se caracteriza por ser uma ß- proteobactéria endofítica e diazotrófica, que possui uma relação associativa patogênica com alguns vegetais de grande importância econômica como cana-deaçúcar e sorgo. Sabe-se que alguns polímeros localizados no biofilme produzidos por H. rubrisubalbicans estão relacionados com a sua fitopatogenicidade, dentre os quais, os principais são os exopolissacarídeos (EPS). Com isso, essa dissertação teve como objetivo analisar e caracterizar os EPS produzidos e excretados pela bactéria Gramnegativa Herbaspirillum rubrisubalbicans M1 em meios de cultivo contendo diferentes fontes de carbono. Para isso, o cultivo deste microrganismo foi realizado na presença de dois poliálcoois: glicerol (4,58 g/L) e manitol (4,53 g/L). Após o cultivo e a remoção das células por centrifugação, o material de alta massa molecular (>14 kDa), encontrado nos meios de cultura, foi submetido aos processos de purificação e caracterização química para determinar a presença de EPS. A caracterização estrutural das amostras também foi realizada. Dada a baixa produção do material, a caracterização foi realizada apenas para o material insolúvel, sendo realizadas hidrólises parciais dos EPS para a obtenção de oligossacarídeos. Posteriormente, foram feitas análises de CCD, GC-MS, RMN e MALDI-TOF das frações obtidas. De frente, observou-se que a composição monossacarídica dos EPS produzidos é heterogênea em ambas as fontes de carbono, visto que os principais monossacarídeos presentes foram Man (16,9%), Glc (25,5%) e Gal (50,0%) em glicerol, enquanto em manitol apresentou Gal (81,5%), Man (7,8%) e Rha (9,7%). Com relação às outras análises, verificou-se a necessidade de outras metodologias devido à natureza do EPS.

Abstract: The M1 strain of Herbaspirillum rubrisubalbicans is characterized by being a ß- proteobacterium, endophytic and diazotrophic that has an associative pathogenic relationship with some plants of great economic importance, such as sugarcane and sorghum. It is known that some polymers located in the biofilm produced by H. rubrisubalbicans are related to its phytopathogenicity. Among the main polymers are exopolysaccharides (EPS). With this in mind, the aim of this dissertation was to analyze and characterize the EPS produced and excreted by the Gram-negative bacterium Herbaspirillum rubrisubalbicans M1 in culture media containing different carbon sources. To this end, this microorganism was cultivated in the presence of two polyalcohols, glycerol (4.58 g/L) and mannitol (4.53 g/L). After cultivation and removal of the cells by centrifugation, the high molecular mass material (>14 kDa) found in the culture medium was subjected to purification and chemical characterization processes to determine the presence of EPS. Structural characterization of the sample was then also carried out. Given the low production of the material, characterization was only carried out on the insoluble material, and partial hydrolysis of the EPS was carried out to obtain oligosaccharides. Subsequently, CCD, GC-MS, NMR and MALDI-TOF analyses were carried out on the fractions obtained. The monosaccharide composition of the EPS produced was heterogeneous in both carbon sources, since the main monosaccharides present were Man (16.9%), Glc (25.5%) and Gal (50.0%) in glycerol, while in mannitol they were Gal (81.5%), Man (7.8%) and Rha (9.7%). With regard to the other analyses, there was a need for other methodologies due to the insoluble nature of the EPS.