Extração, purificação e caracterização estrutural de polissacarídeos isolados de diferentes cogumelos

Abstract

Resumo: Diversas propriedades biológicas estão relacionadas à estrutura química dos polissacarídeos encontrados nos corpos de frutificação de cogumelos. No presente trabalho, quatro polissacarídeos foram extraídos, isolados e caracterizados a partir dos cogumelos Pleurotus pulmonarius, Pholiota nameko e Amanita muscaria (L.:Fr) utilizando diferentes metodologias, e apresentaram características distintas, como composição monossacarídica, peso molecular, grau de ramificação e solubilidade. As amostras passaram por caracterização química por meio de análises de Ressonância Magnética Nuclear (13C, 1H, HSQC-DEPT, TOCSY, COSY), Cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massa (CG-EM), Cromatografia de exclusão por tamanho de alto desempenho (HPSEC) e Dispersão de luz estática (SLS). Através de extração em autoclave (121 °C, 1,2 atm) em materiais residuais dos cogumelos P. pulmonarius e P. nameko, os quais já haviam sido submetidos a extrações prévias sequenciais, duas [Beta]-D-glucanas com diferentes graus de solubilidade e pesos moleculares foram obtidas. Estas foram purificadas por técnicas de congelamento e degelo e ultrafiltração, respectivamente. Além disso, uma D- galactana e uma D-glucana solúveis em água foram obtidas após extração aquosa fria no cogumelo A. muscaria (L.:Fr) e purificadas separadamente por técnicas como diálise por membranas, tratamento por solução de Fehling, congelamento e degelo e ultrafiltração. Os sinais observados nos espectros de RMN e as análises de metilação referentes às D-glucanas indicam a presença de [Beta]-D-glucanas com cadeia principal (1[seta]3)-ligada, o que se confirma pela degradação controlada de Smith, substituídas em O-6 por cadeias laterais (1[seta]6)-ligadas de [Beta]-D-Glcp e por terminais não redutores de [Beta]-D-Glcp. Já a D-galactana apresenta cadeia principal (1[seta]6)-ligada na configuração [alfa] substituída em O-2 por terminais não redutores de [alfa]-D-Galp. Compreender a relação estrutura- função para glicanos pode ser mais difícil do que outras classes de biopolímeros. Portanto, o esclarecimento das estruturas químicas dos diferentes polissacarídeos encontrados em cogumelos é fundamental, pois facilitará a compreensão dos mecanismos de ação e propriedades biológicas para essas macromoléculas

Abstract: Several biological properties are related to the chemical structure of the polysaccharides found in the mushrooms fruiting bodies. In the present work, four polysaccharides were extracted, isolated and characterized from the mushrooms Pleurotus pulmonarius, Pholiota nameko and Amanita muscaria (L.:Fr) using different methodologies and presented distinct characteristics, such as monosaccharide composition, molecular weight, degree of branching and solubility. The samples underwent chemical chacarterization by Nuclear Magnetic Ressonance (13C, 1H, HSQC-DEPT, TOCSY, COSY), Gas Cromatography-Mass Spectrometry (GC-MS), High Pressure Size Exclusion Chromagraphy (HPSEC) and Static Light Scattering (SLS). Through autoclave extraction (121 °C, 1,2 atm) in residual fractions from mushrooms P. pulmonarius and P.nameko who had already been submited to previously sequencial extractions, two [Beta]-D-glucans with different solubility degree and molecular weights were obtained. They were purified by freezing and thawing and ultrafiltration process. In addition to these, a water-soluble D-galactan and D- glucan were obtained after cold water extraction from the mushroom Amanita muscaria (L.:Fr) and purified separately by techniques such as dialysis, treatment with Fehling solution, freezing and thawing and ultrafiltration. The signs observed at NMR studies and methylation analysis for D-glucans indicate the presence of [Beta]-D-glucans with main chain (1[seta]3)-linked, confirmed by contolled Smith degradation, substituted at O-6 by side chains of (1[seta]6)-linked [Beta]-D-Glcp and non-reducing end units of [Beta]-D-Glcp. The D-galactan has a main chain (1[seta]6)-linked in the [alfa] configuration substituted at O-2 by non-reducing end units of [alfa]-D-Galp. Understanding the structure-function relationship for glycans can be more difficult than other classes of biopolymers. Therefore, clarifying the chemical structure from different polysaccharides found in mushrooms is essential, as it will facilitate the comprehension of the mechanisms of action and the biological properties from these macromolecules