Conselho Nacional de Desenvolvimento CientÃfico e TecnolÃgico / PolissacarÃdeos ocorrem em grandes quantidades nas sementes como componentes da parede celular ou como reserva. Dentre estes Ãltimos, incluem-se as xiloglucanas cotiledonÃrias e as galactomananas endospÃrmicas. As xiloglucanas apresentam uma cadeia principal de β-D-(1→4)-glucana ramificada com ligaÃÃes α-(1→6) por resÃduos D-xilopiranosÃdeos ou β-D-galactopiranosÃdeo-(1→2)-D-xilopiranosÃdeos, enquanto as galactomananas endospÃrmicas consistem em cadeias polimÃricas de resÃduos β-D-manopiranosil (1→4) ligados, substituÃdos em O-6 por unidades de α-D-galactopiranosil. O objetivo deste trabalho foi analisar a interaÃÃo de xiloglucanas e galactomananas com lectinas galactose-ligantes e, assim, sugerir o uso de tais polissacarÃdeos como alternativa barata e eficaz na preparaÃÃo de matrizes cromatogrÃficas para o isolamento e determinaÃÃo da especificidade anomÃrica de novas lectinas. Dessa forma, as interaÃÃes das lectinas das sementes de Artocarpus integrifolia (frutalina), Artocarpus incisa (jacalina), Ricinus communis (ricina) e Arachis hypogaea (PNA) com matrizes de xiloglucanas de sementes de Copaifera langsdorffii, Mucuna sloanei e Hymenaea courbaril (MC, MMu, MJ, respectivamente) e de galactomananas de Mimosa scabrella, Stryphnodendron barbatiman, Adenanthera pavonina e Dimorphandra mollis (MM, MS, MA; MD, respectivamente) foram analisadas. As galactomananas apresentaram melhor capacidade de retenÃÃo da jacalina (MA â 0,92 mg ; MM â 1,48 mg ; MD â0,88 mg ; MS â 0,83 mg) e da frutalina (MA â 0,99 mg ; MM â 1,09 mg ; MD â 0,94 mg ; MS â 0,85 mg), lectinas que possuem especificidade por α-D-galactose. Vale destacar que a galactomanana de M. scabrella apresentou melhor capacidade de retenÃÃo da lectinas testadas. Por outro lado a ricina, capaz de ligar-se aos dois anÃmeros, mas que se liga preferencialmente ao anÃmero β, teve maior massa retida nas colunas de xiloglucana (MMu â 2,17 mg ;MJ â 1,30 mg; MC â 2,83 mg). Houve diferenÃa nos perfis de retenÃÃo da PNA, que tambÃm se liga aos anÃmeros α e β da galactose, sendo que a melhor retenÃÃo foi na coluna contendo matriz de M. sloanei (0,12 mg). As colunas foram todas saturadas com extrato bruto a partir das farinhas das sementes, para que se utilizasse a capacidade mÃxima de retenÃÃo de cada matriz. Atividade hemaglutinante foi detectada em ambos os picos PI e PII. Para a ricina, atividade tÃxica foi realizada e detectada para todos os PII obtidos. Por meio de SDS-PAGE, a pureza de cada uma das lectinas foi confirmada. Diante dos resultados expostos, pode-se sugerir o uso de xiloglucanas e galactomananas para o isolamento, purificaÃÃo e determinaÃÃo da especificidade anomÃrica de lectinas galactose-ligantes. / Polysaccharides are found in large quantity in seeds and they represent the main compounds of cell wall or reservoir. Among reservoir compounds, it included cotyledonary xyloglucans and endospermic galactomannans. The xyloglucans are made of a main chain of β-D-(1→4)-glucan with α-(1→6) ramifications of D-xylopyranoside or β-D-galactopyranoside-(1→2)-D-xylopyranoside residues. Endospermic galactomannans are polimeric chains of β-D-mannopyranosil (1→4) and replaceabled in O-6 for units of α-D-galactopyranosil. The aim of this work is investigate the interaction of xyloglucans and galactomannans with galactose bounding lectins and show the possibility of the usage of these polysaccharides as cheap and useful chromatographic matrices for isolation and determination of anomeric specificity of galactose bounding lectins. The interactions of lectins from seeds of Artocarpus integrifolia (frutalin), Artocarpus incisa (jacalin), Ricinus communis (ricin) e Arachis hypogaea (PNA) were performed with coluns of xyloglucans of seeds from Copaifera langsdorffii, Mucuna sloanei and Hymenaea courbaril (MC, MMu, MJ, respectively) and galactomannans from Mimosa scabrella, Stryphnodendron barbatiman, Adenanthera pavonina and Dimorphandra mollis (MM, MS, MA; MD, respectively). The galactomannans showed the best colun interaction capacity for the jacalin (MA â 0,92 mg ; MM â 1,48 mg ; MD â0,88 mg ; MS â 0,83 mg) and frutalin (MA â 0,99 mg ; MM â 1,09 mg ; MD - 0,94 mg ; MS - 0,85 mg) lectins. Remarkably the M. scabrella galactomannan showed the best colun interaction among all lectins analysed. On the other hand, ricin was better hold in coluns made of xyloglucan (MMu â 2,17 mg ;MJ â 1,30 mg; MC â 2,83 mg). For PNA lectin, differences were detected in colun interaction capacity. The best colun interaction was with the M. sloanei matrix (0,12 mg) for PNA lectin. All coluns were fill with sample extract of flour from seeds and hemagglutination assays was performed with PI and PII. In these assays, hemagglutination activity was detected in both PI and PII from the coluns. For ricin, toxic activity was made and it was detected for all obtained chromatographic samples. With SDS-PAGE it was possible confirmed the purification of the studied lectins. The bands in polyacrilamid gel were the same for the lectins purified. In conclusion, it can be suggested the usage of xyloglucans and galactomannans for isolation, purification and determination of anomeric specificity of galactose-bounding lectins.

LANDIM, Patrícia Gadelha de Castro. Xiloglucanas e galactomananas de leguminosas: interação com lectinas D-galactose-ligantes. 2007. 100 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica) - Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2007. / Submitted by Eric Santiago (erichhcl@gmail.com) on 2016-06-27T12:54:01Z No. of bitstreams: 1 2007_dis_pgclandim.pdf: 1768165 bytes, checksum: f8cb9e6a16de4f08d984b33f047c8bd5 (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T20:08:26Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2007_dis_pgclandim.pdf: 1768165 bytes, checksum: f8cb9e6a16de4f08d984b33f047c8bd5 (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T20:08:26Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2007_dis_pgclandim.pdf: 1768165 bytes, checksum: f8cb9e6a16de4f08d984b33f047c8bd5 (MD5) Previous issue date: 2007 / Polysaccharides are found in large quantity in seeds and they represent the main compounds of cell wall or reservoir. Among reservoir compounds, it included cotyledonary xyloglucans and endospermic galactomannans. The xyloglucans are made of a main chain of β-D-(1→4)-glucan with α-(1→6) ramifications of D-xylopyranoside or β-D-galactopyranoside-(1→2)-D-xylopyranoside residues. Endospermic galactomannans are polimeric chains of β-D-mannopyranosil (1→4) and replaceabled in O-6 for units of α-D-galactopyranosil. The aim of this work is investigate the interaction of xyloglucans and galactomannans with galactose bounding lectins and show the possibility of the usage of these polysaccharides as cheap and useful chromatographic matrices for isolation and determination of anomeric specificity of galactose bounding lectins. The interactions of lectins from seeds of Artocarpus integrifolia (frutalin), Artocarpus incisa (jacalin), Ricinus communis (ricin) e Arachis hypogaea (PNA) were performed with coluns of xyloglucans of seeds from Copaifera langsdorffii, Mucuna sloanei and Hymenaea courbaril (MC, MMu, MJ, respectively) and galactomannans from Mimosa scabrella, Stryphnodendron barbatiman, Adenanthera pavonina and Dimorphandra mollis (MM, MS, MA; MD, respectively). The galactomannans showed the best colun interaction capacity for the jacalin (MA – 0,92 mg ; MM – 1,48 mg ; MD –0,88 mg ; MS – 0,83 mg) and frutalin (MA – 0,99 mg ; MM – 1,09 mg ; MD - 0,94 mg ; MS - 0,85 mg) lectins. Remarkably the M. scabrella galactomannan showed the best colun interaction among all lectins analysed. On the other hand, ricin was better hold in coluns made of xyloglucan (MMu – 2,17 mg ;MJ – 1,30 mg; MC – 2,83 mg). For PNA lectin, differences were detected in colun interaction capacity. The best colun interaction was with the M. sloanei matrix (0,12 mg) for PNA lectin. All coluns were fill with sample extract of flour from seeds and hemagglutination assays was performed with PI and PII. In these assays, hemagglutination activity was detected in both PI and PII from the coluns. For ricin, toxic activity was made and it was detected for all obtained chromatographic samples. With SDS-PAGE it was possible confirmed the purification of the studied lectins. The bands in polyacrilamid gel were the same for the lectins purified. In conclusion, it can be suggested the usage of xyloglucans and galactomannans for isolation, purification and determination of anomeric specificity of galactose-bounding lectins. / Polissacarídeos ocorrem em grandes quantidades nas sementes como componentes da parede celular ou como reserva. Dentre estes últimos, incluem-se as xiloglucanas cotiledonárias e as galactomananas endospérmicas. As xiloglucanas apresentam uma cadeia principal de β-D-(1→4)-glucana ramificada com ligações α-(1→6) por resíduos D-xilopiranosídeos ou β-D-galactopiranosídeo-(1→2)-D-xilopiranosídeos, enquanto as galactomananas endospérmicas consistem em cadeias poliméricas de resíduos β-D-manopiranosil (1→4) ligados, substituídos em O-6 por unidades de α-D-galactopiranosil. O objetivo deste trabalho foi analisar a interação de xiloglucanas e galactomananas com lectinas galactose-ligantes e, assim, sugerir o uso de tais polissacarídeos como alternativa barata e eficaz na preparação de matrizes cromatográficas para o isolamento e determinação da especificidade anomérica de novas lectinas. Dessa forma, as interações das lectinas das sementes de Artocarpus integrifolia (frutalina), Artocarpus incisa (jacalina), Ricinus communis (ricina) e Arachis hypogaea (PNA) com matrizes de xiloglucanas de sementes de Copaifera langsdorffii, Mucuna sloanei e Hymenaea courbaril (MC, MMu, MJ, respectivamente) e de galactomananas de Mimosa scabrella, Stryphnodendron barbatiman, Adenanthera pavonina e Dimorphandra mollis (MM, MS, MA; MD, respectivamente) foram analisadas. As galactomananas apresentaram melhor capacidade de retenção da jacalina (MA – 0,92 mg ; MM – 1,48 mg ; MD –0,88 mg ; MS – 0,83 mg) e da frutalina (MA – 0,99 mg ; MM – 1,09 mg ; MD – 0,94 mg ; MS – 0,85 mg), lectinas que possuem especificidade por α-D-galactose. Vale destacar que a galactomanana de M. scabrella apresentou melhor capacidade de retenção da lectinas testadas. Por outro lado a ricina, capaz de ligar-se aos dois anômeros, mas que se liga preferencialmente ao anômero β, teve maior massa retida nas colunas de xiloglucana (MMu – 2,17 mg ;MJ – 1,30 mg; MC – 2,83 mg). Houve diferença nos perfis de retenção da PNA, que também se liga aos anômeros α e β da galactose, sendo que a melhor retenção foi na coluna contendo matriz de M. sloanei (0,12 mg). As colunas foram todas saturadas com extrato bruto a partir das farinhas das sementes, para que se utilizasse a capacidade máxima de retenção de cada matriz. Atividade hemaglutinante foi detectada em ambos os picos PI e PII. Para a ricina, atividade tóxica foi realizada e detectada para todos os PII obtidos. Por meio de SDS-PAGE, a pureza de cada uma das lectinas foi confirmada. Diante dos resultados expostos, pode-se sugerir o uso de xiloglucanas e galactomananas para o isolamento, purificação e determinação da especificidade anomérica de lectinas galactose-ligantes.

CoordenaÃÃo de AperfeÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / In this work six galactomannans (Adenanthera pavonina, Caesalpinia pulcherrima, Delonix regia, Dimorphera mollis, Prosopis glandulosa, Schizolobium parahyba) and three xyloglucans (Hymenaea courbaril, Mucuna sloanei e Tamarindus indica) were isolated from seed endosperm and cotyledon, respectively, by aqueous extraction followed by precipitation with ethanol. Yield of extraction, monosaccharide ratio, macromolecular parameters as well as molar mass distribution were determined and compared to guar gum (Cyamopsis tetragonoloba), LBG (Ceratonia siliqua) and xanthan (Xanthomonas campestris). Extraction yield in relation to seed mass ranged from 7.0 to 40.63%, with xyloglucan yields higher than the galactomannans ones. Schizolobium parahyba and Caesalpinia pulcherrima galactomannans presented the lowest protein content of 0.05% e 0.08%, respectively. The Mw values ranged from 0.09 â 3.37 x107 g mol-1 Flow curves of hemicelluloses solutions at 1% (w:v) were measured by varying the shear rate from 0.1 to 100 s-1. The resulting data were fit to the Power law e Herschel-Bulkley models. All the hemicelluloses presented shear-thinning behavior. Galactomannan and xyloglucans with different monosaccharide ratio showed similar consistency index; it may be influenced of the galactose distribution pattern on the chains and the interactions among the polysaccharides molecules. Rheological properties were compared and the results suggest new hemicelluloses sources which offer more profound applications in areas such as materials science, medicine e biology. / As hemiceluloses sÃo polissacarÃdeos presentes na parede celular de vegetais, onde funcionam como polissacarÃdeos de reserva e possuem uma cadeia principal composta por ligaÃÃes β-(1→4) em configuraÃÃo equatorial. Neste trabalho, hemiceluloses de sementes foram avaliadas quanto as suas propriedades reolÃgicas. Como resultado, galactomananas endospÃrmicas de Adenanthera pavonina, Caesalpinia pulcherrima, Delonix regia, Dimorphera mollis, Prosopis glandulosa e Schizolobium parahyba e xiloglucanas cotiledonÃrias de Hymenaea courbaril, Mucuna sloanei e Tamarindus indica foram isoladas por extraÃÃo aquosa, seguida por precipitaÃÃo em etanol. O rendimento das extraÃÃes, razÃo monossacarÃdica, parÃmetros macromoleculares, assim como distribuiÃÃo de massa molar foram determinados e comparados Ãs jà comercializadas goma guar (Cyamopsis tetragonoloba), LBG (Ceratonia siliqua) e goma xantana (Xanthomonas campestris). O rendimento das extraÃÃes em relaÃÃo à massa das sementes mostrou um intervalo de 7,0 a 40,63%, com os maiores valores para as xiloglucanas. Galactomananas de Schizolobium parahyba e Caesalpinia pulcherrima apresentaram os menores percentuais de proteÃnas, 0,05% e 0,08%, respectivamente. Valores de Mw variaram dentro de um intervalo entre 0,09 â 3,37 x107 g mol-1. Curvas de fluxo das soluÃÃes de hemiceluloses a 1% (m:v) foram obtidas pela variaÃÃo da taxa de cisalhamento entre 0,1 a 100 s-1. Os dados obtidos foram analisados pelos modelos de Lei das PotÃncias e Hershel-Bulkley demonstrando carÃter pseudoplÃstico para todas as hemiceluloses estudadas nessa concentraÃÃo. Galactomananas e xiloglucanas com diferentes razÃes monossacarÃdicas apresentaram Ãndice de consistÃncia similar, provavelmente influenciado pelo padrÃo de distribuiÃÃo de galactose nas cadeias e as interaÃÃes entre as molÃculas desses polissacarÃdeos. As propriedades reolÃgicas foram comparadas e os resultados sugerem novas fontes de hemiceluloses que permitem mais aplicaÃÃes em Ãreas como ciÃncia dos materiais, medicina e biologia.