Resumo: Os exopolissacarídeos (EPS) são polímeros produzidos por uma grande variedade de microrganismos e podem possuir propriedades físicas, estruturais e químicas diferentes. Considerando o interesse crescente das indústrias na busca de polissacarídeos que apresentem comportamento reológico compatível com sua aplicação, tanto nos setores de alimentos como farmacêutico, cosmético e têxtil, pesquisas vêm sendo realizadas com a esperança da descoberta de novas moléculas promissoras para tais aplicações. O objetivo deste trabalho foi determinar as características reológicas do exopolissacarídeo (botriosferana) produzido pelo Botryosphaeria rhodina MAMB-05 em três fontes de carbono: glucose (EPSGLU), sacarose (EPSSAC) e frutose (EPSFRU). A análise da composição monossacarídica, após hidrólise ácida, mostrou que todos os polímeros são constituídos exclusivamente por glucose e a cromatografia de filtração em gel indicou baixo grau de polidispersividade. Experimentos com o corante Congo Red evidenciaram a presença de tripla hélice nos três polímeros produzidos pelo fungo B. rhodina MAMB-05. Os três polissacarídeos comportaram-se como fluidos não-Newtoniano com características de soluções pseudoplásticas e tixotrópicas e com diminuição da viscosidade quando em presença de NaCl. As soluções aquosas de EPSGLU, EPSSAC e EPSFRU apresentaram comportamento viscoelástico, com características de gel forte em 5 e 25°C, não sofrendo mudanças no comportamento, mesmo em presença de NaCl, a 25°C. As soluções polissacarídeos mantiveram as características de géis fortes, com propriedades termoestáveis e termorresistentes, entre 5 a 95°C de temperatura. Esses resultados permitiram concluir que os EPS produzidos pelo fungo B. rhodina MAMB-05 possuem propriedades químicas e físicas, passíveis de utilização nas indústrias de alimentos, farmacêutica, cosmética e biomédica. / Abstract: Exopolysaccharides (EPS) are polymers produced by a great variety of microorganisms and can possess different physical and chemical properties, and structural features. Considering the growing interest in commercial applications of polysaccharides that show rheological compatible behavior within the application, as in the food, pharmaceutical, cosmetic and textile sectors, research have been developed in attempts to discover new promising biomolecules for such applications. The objective of the work presented was to determine the rheological characteristics of the exopolysaccharide botryosphaeran produced by Botryosphaeria rhodina MAMB-05 on three different sole carbon sources: glucose (EPSGLU), sucrose (EPSSUC) and fructose (EPSFRU). The analysis of monosaccharide composition, after acid hydrolysis, showed glucose as the only component and the gel permeation chromatography indicated that the EPSs have an excellent purity grade. All three biopolymers produced by B. rhodina MAMB-05 were found to exist in the triple helix conformational state. The three exopolysaccharides showed non-Newtonian behavior, with pseudoplastic and thixotropic characteristics, and showed a slight decrease in viscosity in presence of NaCl. The three biopolymer gels showed viscoelastic behavior, with characteristics of strong gelling at 5 ºC and 25 ºC, without suffering behavioral changes, even in the presence of NaCl at 25 ºC. The polysaccharide solutions kept the strong gel characteristics possessing thermo-stable and thermo-resistant properties when evaluating the influence of temperature (5 - 95 ºC) over the viscoelastic behavior of solutions. The results concluded that the EPS's produced by fungus B. rhodina MAMB-05 have physical and chemical properties amenable for use in the food, pharmaceutical, cosmetic and biomedical industries. / Orientador: Maria de Lourdes Corradi Custódio da Silva / Coorientador: Ana Lúcia Barretto Penna / Banca: Joana Lea Meira Silveira / Banca: Roberto da Silva / Mestre

Resumo: As β-glucanas fúngicas apresentam uma série de respostas biológicas. Estas glucanas apresentam baixa solubilidade em meio aquoso, sendo necessário fragmentá-las em moléculas de menor peso molecular. O Botryosphaeria rhodina MAMB-05 é um ascomiceto ligninolítico produtor de uma β-(1→3)(1→6)-glucana denominada botriosferana (EPS). Estudos preliminares demonstraram que o fungo Trichoderma harzianum Rifai é capaz de crescer em EPS como única fonte de carbono e de produzir β-glucanases específicas. As condições para a produção de -1,3-glucanases pelo T. harzianum Rifai em fermentador de bancada utilizando EPS como única fonte de carbono foram otimizadas através do uso de um planejamento fatorial e análise por superfície de resposta, o qual mostrou que a produção máxima de -1,3-glucanases ocorreu em 5 dias de cultivo, com pH inicial igual a 5,5 e com aeração de 1,5 vvm. As enzimas do complexo -glucanolítico extracelular foi parcialmente purificado e utilizado para a hidrólise de botriosferana, laminarina, paramilo e pustulana. Duas frações com atividade para -glucanase (F-I e F-II) foram obtidas a partir da cromatografia de filtração em gel, as quais apresentaram diferentes modos de ação sobre o botriosferana e a laminarina. O botriosferana foi hidrolisado em cerca de 66 % pela fração F-I e em 98 % pela fração F-II, em 30 min. Os produtos de hidrólise foram principalmente constituídos por gluco-oligossacarídeos (GP ≥ 4), e menor quantidade de glucose, di- e trissacarídeos. A ação enzimática das frações F-I e F-II sobre a laminarina resultaram em 15 % de conversão do polímero em glucose, enquanto a porcentagem de sacarificação foi totalmente diferente (70 % para F-I e 25 % para F-II). Em paramilo, ambas as frações promoveram a degradação de aproximadamente 20 % do polissacarídeo após 30 min, onde somente... (Resumo completo, clicar acesso eletrônico abaixo) / Abstract: Fungal β-D-glucans presents a variety of biological response. These glucans presents low solubility in water and being necessary to obtain fragments with small molecular weight. A ligninolytic ascomyceteous Botryosphaeria rhodina MAMB-05 produces a (1→3)(1→6)-β-D-glucan named botryosphaeran (EPS). Preliminary studies verified that Trichoderma harzianum Rifai is able to grown on EPS as sole carbon source and secrete specific β-glucanases to act on this subtract. Conditions for -1,3-glucanase production by T. harzianum Rifai in bench-fermenter using EPS as sole carbon source were developed using a statistical factorial design, and analysis by response surface method, which showed maximal enzyme production at 5 days growth in a minimum Vogel salts medium, with initial pH 5.5 under 1.5 vvm aeration. A -glucanolytic extracellular complex was partially-purified and used to hydrolyze fungal botryosphaeran, algal laminarin, algal paramylon and the liquen pustulan. Two -glucanase fractions (F-I and F-II) were obtained by gel permeation chromatography, which presented different modes of attack on botryosphaeran and laminarin. Botryosphaeran was 66 % hydrolyzed by the F-I fraction, and 98 % by fraction F-II, within 30 min. The main products of hydrolysis were gluco-oligosaccharides (DP ≥ 4), and lower amounts of glucose, di- and tri-saccharides. The action of enzyme fractions I and II on laminarin resulted 15 % of conversion to glucose, while the percentage of saccharification was radically different (70 % for F-I and 25 % for F-II). On paramylon, both fractions promoted approximately 20 % degradation after 30 min, and only 0.5 % corresponded to gluco-oligosaccharides (DP ≥ 4). Only F-I fraction could acted on pustulan resulting 25 % of glucose, gentiobiose and oligosaccharides (not identified), within 30 min. The difference in the hydrolysis... (Complete abstract click electronic access below) / Orientador: Roberto da Silva / Coorientador: Aneli de Melo Barbosa / Banca: Maria de Lourdes Corradi Custódio da Silva / Banca: João Ruggiero Neto / Banca: Rubens Monti / Banca: Inês Conceição Roberto / Doutor