Produção, isolamento e caracterização química do exopolissacarídeo do fungo da podridão branca da madeira Tramentes versicolor

Abstract

O Trametes versicolor é um fungo da podridão branca da madeira com potencial aplicação como oxidante na indústria papeleira. Segundo a literatura, este fungo produz também uma (1-3)--glucana com actividade imunomoduladora, propriedades anti-tumorais e anti-microbianas. O objectivo deste trabalho foi produzir, isolar, solubilizar e caracterizar quimicamente o exopolissacarídeo (EPS) do fungo T. versicolor. O fungo foi produzido por fermentação em cultura líquida, tendo o material polimérico sido fraccionado de acordo com a sua solubilidade em soluções de etanol. As fracções obtidas foram analisadas quanto à composição em açúcares neutros, concentração de ácidos urónicos, massa molecular relativa e ligações glicosídicas. Foi também efectuada uma análise por espectroscopia de ressonância magnética nuclear (RMN) a uma das amostras. O material que precipitou em 80% de etanol continha 95% de açúcares neutros, sendo a glucose o açúcar maioritário (98%). Os restantes 2% de açúcares correspondem à arabinose e xilose. Apesar da literatura referir a solubilidade desta glucana em água, tal não se verificou após a precipitação em etanol, mesmo quando foi tentada a solubilização a 80ºC. No entanto, este EPS apresentou solubilidade (3,3 mg/mL) em soluções alcalinas de NaOH. Verificou-se também que este polissacarídeo apresentou maior resistência à hidrólise ácida. Uma vez que o EPS recolhido era solúvel no meio de cultura mas se tornava insolúvel em água após a precipitação em etanol, foi tentada a sua recolha por evaporação de água do meio. À medida que a solução foi concentrada foi obtido um precipitado rico em glucose e com composição idêntica ao EPS anteriormente descrito. A fracção contendo o material solúvel também foi analisada, verificando-se que continha 29% de açúcares neutros, sendo a manose o principal açúcar (52%). Esta fracção era também composta por 28% de glucose, 15% de galactose e 5% de outros açúcares. A análise por RMN mostrou que esta amostra possuía uma quantidade elevada de componentes provenientes do extracto de levedura presente no meio de cultura (α-mananas provenientes de manoproteínas). Este estudo permitiu verificar que o EPS produzido em meio líquido pelo Trametes versicolor, quando isolado do meio, é insolúvel em água mas solúvel em soluções alcalinas. A massa molecular do EPS é 225 kDa. A análise de metilação e RMN revelou que as suas principais ligações glicosídicas são a glucose em ligação α(1,4).e (1,3). O EPS estudado é diferente dos polissacarídeos encontrados na literatura, como o polissacaropeptídeo (PSP) e o polissacaropeptídeo Krestin (PSK), entre outros.

ABSTRACT: Trametes versicolor is a white-rot fungus with oxidative potentialities for pulp and paper industry. This fungus produces an exopolysaccharide (EPS), a (13)--glucan, with claimed anticancer, antimicrobial and immunomodulatory activities. The aim of this study was to produce, isolate, solubilise and characterise chemically the EPS produced by T. versicolor. The fungus was produced by a submerged-culture fermentation and the EPS was fractionated according to its solubility in ethanol solutions. Neutral monosaccharides and uronic acids composition of the isolated fractions were performed. The average molecular weight and the composing glycosidic linkages were also investigated. Nuclear magnetic resonance spectroscopy (NMR) was performed to one of the samples. The fraction which precipitated in 80% ethanol was composed by 95% of neutral sugars and glucose was the predominant one (98%), with traces of arabinose and xylose. In spite the fact that the different studies cited in literature refer that this polysaccharide is soluble in water, its solubility was not verified, even when the suspension was heated at 80ºC. However, this EPS is soluble (3,3 mg/mL) in NaOH alkali solutions and has resistance to acid hydrolysis. Since the EPS is soluble in the culture medium but becomes insoluble in water after ethanol precipitation, its recovery was attempted by evaporation of the culture medium. As the solution has been concentrated, a precipitate rich in glucose, with a composition identical to the former, was obtained. The remaining soluble fraction was composed by 29% neutral sugars. Mannose was the main sugar (52%), followed by 28% glucose, 15% galactose and 5% of other sugars. The analysis by NMR showed that the sample contained high concentration of compounds from the yeast extract component of the culture medium (α-mannans from mannoproteins). This study allowed to observe that the EPS produced in the liquid medium by Trametes versicolor is, when separated from the medium, insoluble in water but soluble in alkali solutions. Its average molecular weight is 225 kDa. Glycosidic-linkage analysis by methylation revealed that the main glycosidic linkages were α(1,4) and (1,3)-glucose. This EPS is different from the polysaccharides found in literature, like Polysaccharopeptide (PSP) or Polysaccharopeptide Krestin (PSK), among others.