Aspectos taxônomicos de polissacarídeos de endosperma de leguminosas

Abstract

Galactomananas foram obtidas do endosperma de sementes pertencendo as diferentes subfamílias de Leguminosae a partir de extrações aquosas seqüenciais em diferentes temperaturas (4, 25 and 60oC) e extrações sucessivas com NaOH 2M e NaOH 4M. As espécies da subfamília Caesalpinioideae, Cassia fastuosa e Delonix regia, deram origem a galactomananas com valores crescentes de relação manose:galactose, variando de 3,0:1 até 10:1 e 3,0:1 até 6,8:1, respectivamente. Esta alteração é acompanhada pelos valores de rotação óptica específica das galactomananas que variam de + 28,4o para – 31,7o para C. fastuosa e de + 36,9o para – 9,0o para as galactomananas de D. regia. O resíduo final das extrações obtido após remoção das galactomananas apresentou 95,1% de manose, sendo considerados mananas puras. A análise de metilação deste polissacarídeo apresentou como derivado principal 2,3,6-Me3-Man . A estrutura das mananas foi confirmada por RMN-13C. A massa molar das mananas de C. fastuosa e D. regia, determinada pelo método de Zimm, foi de 1,263 x 106 e 7,11 x 106 g/mol, respectivamente. A relação manose:galactose das galactomananas de Crotalaria juncea e Sesbania virgata, pertencentes a subfamília Faboideae, foi de 2,0:1 e 1,5:1, respectivamente, e manteve-se constante para todas as frações obtidas. As galactomananas obtidas na primeira extração aquosa foram analisadas por HPSEC- MALLS/RI e indicaram que ambas são homogêneas, com valores de Mw de 2,07x105 g/mol para C. juncea e 7,68x105 g/mol para S. virgata. As análises de metilação e RMN-13C mostraram uma estrutura convencional para as galactomananas: uma cadeia principal de manose ligada β-(1→4) tendo ramificações laterais de galactose unidas por ligações α-(1→6). O resíduo final obtidos destas espécies apresentou manose como monossacarídeo principal. Análises de metilação e RMN-13C indicaram a presença de unidades de manose em ligação β (1→4), confirmando a presença de uma manana pura. A massa molar das mananas de C. juncea e S. virgata foi de 2,68 x 106 e 7,2 x 106 g/mol, respectivamente. Das espécies da subfamília Mimosoideae, Adenanthera pavonina e Leucaena leucocephala, foram obtidas galactomananas que apresentaram relação manose:galactose de 1,6:1 para ambas, independente das condições de extração. A análise de HPSEC-MALLS/RI das galactomananas obtidas da primeira extração aquosa mostrou que as frações são homogêneas com valores de Mw de 2,23 x 106 e 1,35 x 105 g/mol para A. pavonina e L. leucocephala, respectivamente. Os resíduos finais das extrações foram analisados e mostraram a presença de glucose como componente majoritário. A análise de RMN-13C indicou a presença de celulose. Análise de difração de raios-X confirmou a identidade dos resíduos. A partir da análise da região intergênica trnL-trnF sugere-se que Schizolobium amazonicum e Schizolobium parahybae são de fato, espécies distintas.

Galactomannans were obtained from the endosperm of seeds belonging to the different subfamilies of Leguminosae by sequential aqueous extractions at increasing temperatures (4, 25 and 60oC) and successive extractions with 2M NaOH and 4M NaOH. The species from the Caesalpinioideae subfamily, Cassia fastuosa and Delonix regia, gave rise to galactomannans with increasing values of mannose:galactose ratio, varying from 3.0:1 to 10:1 and from 3.0:1 to 6.8:1, respectively. These changes were accompanied by specific optical rotations of galactomannans, that varied from + 28.4o to – 31.7o for that of C. fastuosa and from + 36.9o to – 9.0o for D. regia. The final residue from the extractions contained 95.1% of mannose, a content being considered to be that of a pure mannan. Methylation analysis of this mannan showed 2,3,6-Me3-Man as major derivative and its structure was confirmed by 13C-NMR. The molar mass from the mannans from C. fastuosa and D. regia, as determined by Zimm Plot, was 1.263 x 106 and 7.11 x 106 g/mol, respectively. The mannose:galactose ratios from the galactomannans from Crotalaria juncea and Sesbania virgata, belonging to the Faboideae subfamily, were 2.0:1 and 1.5:1, respectively, and was constant for all isolated fractions. The galactomannans obtained from the first aqueous extraction were analysed by HPSEC-MALLS/RI and indicated that both were homogeneous, and the Mw values for the galactomannans were 2.07x105 g/mol for C. juncea and 7.68x105 g/mol for S. virgata. Methylathion analysis and the 13C-NMR spectra showed a conventional structure for the galactomannans: namely a (1→4)-linked mannosyl main chain substituted at O-6 by α-galactosyl single units. The final residue obtained for these species presented mannose as major monosaccharide. Methylathion analysis and 13C-NMR indicated the presence of mannose units linked β (1→4), confirming the presence of a pure mannan. The molar mass from the mannans of C. juncea and S. virgata was 2.68 x 106 e 7.2 x 106 g/mol, respectively. The galactomannans obtained from the species from the Mimosoideae subfamily, Adenanthera pavonina and Leucaena leucocephala, had a mannose:galactose ratio of 1.6:1 for both species, independently on the extractions conditions. The HPSEC-MALLS/RI analysis from the galactomannans obtained from the first aqueous extraction showed that these fractions are homogenous and presented Mw values of 2.23 x 106 and 1.35 x 105 g/mol for A. pavonina e L. leucocephala, respectively. The final residues from the extractions contained glucose as their major component. 13C-NMR analysis indicated the presence of cellulose. X-ray diffraction analysis confirmed the identity of the residues. From analysis of the intergenic spacer trnL-trnF it is suggested that Schizlobium amazonicum and Schizolobium parahybae are not the same specie.