Propriedades reológicas de exopolissacarídeos produzidos por bactérias dos gêneros

Abstract

Exopolissacarídeos (EPS) são polímeros produzidos por uma grande variedade de microrganismos e possuem diferentes propriedades estruturais, físicas e químicas. A investigação das propriedades reológicas de suas soluções é importante devido ao crescente interesse na aplicação comercial de polissacarídeos, principalmente na indústria de alimentos. Assim, o objetivo deste trabalho foi investigar as características reológicas dos exopolissacarídeos R1, R2, R3 e R4 produzidos por diferentes linhagens de Rhizobium e Mesorhizobium. Análises quantitativas mostraram que o teor de ácido urônico encontrado em R3 (8,4 %) foi maior que em R1 (2,4 %), R2 (1,7 %) e R4 (0,8 %). A cromatografia de filtração em gel mostrou que R2 e R3 são mais homogêneos e menos polidispersos. Hidrólise ácida total e análise por HPAEC/PAD mostrou glucose como constituinte básico majoritário dos EPS, além de galactose e manose. Todos os polissacarídeos apresentaram comportamento não-Newtoniano, com características de soluções pseudoplásticas nas concentrações de 2, 5 e 10 g/L. O modelo reológico de Ostwald-de-Waele (Lei da Potência) foi utilizado para representar os dados experimentais de tensão de cisalhamento versus taxa de deformação. Os EPS R1, R2 e R4 demonstraram pequeno aumento na viscosidade em presença de NaCl, e apresentaram comportamento viscoelástico de gel, sendo R1 o que apresenta características de gel mais forte. O EPS R3 manteve-se como o menos viscoso, tanto em meio aquoso quanto em solução salina, provavelmente devido ao maior percentual de ácidos urônicos em sua estrutura. Além disso, R3 exibiu comportamento de solução diluída a baixas concentrações, e viscoelástico de gel fraco em concentrações mais elevadas. A análise da influência da temperatura sobre o comportamento viscoelástico das soluções polissacarídicas mostrou...

Exopolysaccharides (EPS) are polymers produced by a great variety of microorganisms and possess different structural, physical and chemical properties. Investigation of rheological properties of these solutions is important due to an increasing interest in polysaccharides commercial applications, mainly in food sectors. The objective of this work was investigate rheological characteristics of exopolysaccharides R1, R2, R3 and R4 produced by different Rhizobium and Mesorhizobium strains. Quantitative analysis showed that uronic acid component found in R3 (8,4 %) was higher than R1 (2,4 %), R2 (1,7 %) and R4 (0,8 %). Gel filtration chromatography indicated that EPS R2 and R3 are more homogeneous and less polidisperse. Acid hydrolysis and HPAEC/PAD analysis revealed that glucose was the main monosaccharide, beyond galactose and mannose. All exopolysaccharides had non-Newtonian behavior, with pseudoplastic characteristics at concentrations of 2, 5 and 10 g/L. The Ostwald-de-Waele (Power Law) was the rheological model used to represent the experimental data of the shear stress versus shear rate. EPS R1, R2 and R4 demonstrated a slight increase in viscosity in presence of NaCl, and viscoelastic behavior, R1 had strong gelling characteristics. The EPS R3 was less viscous, in water solutions and presence of salt, probably due to a high percentual of uronic acids on its structure. Moreover, R3 exhibited diluted solution behavior at low concentration, and viscoelastic weak gelling at high concentrations. Analysis of temperature influence over polysaccharide solutions viscoelastic behavior showed that EPS R1, R2 e R4 had strong gelling characteristics, at concentrations of 5 g/L.