Propriedades reológicas e efeito da adição de sal na viscosidade de exopolissacarídeos produzidos por bactérias do gênero Rhizobium

Abstract

Recebido em 21/7/09; aceito em 8/12/09; publicado na web em 26/3/10 RHEOLOGICAL PROPERTIES AND EFFECT OF THE SALT ADDITION ON THE EXOPOLYSACCHARIDES VISCOSITY PRODUCED BY BACTERIA OF Rhizobium GENUS. Viscosity of some polysaccharide solutions supports that these molecules can be applied in food sectors. Four exopolysaccharides (R 1 , R 2 , R 3 , R 4 ) produced by different Rhizobium strains were selected. Sugar composition and differences in the uronic acid contents suggests that chemical structure of these molecules can vary when different culture conditions and strains are analyzed. The Power Law was the rheological model used to represent the experimental data of shear stress versus shear rate. All exopolysaccharides showed non-Newtonian behavior, with pseudoplastic characteristics. R 1 , R 2 and R 4 showed a slight increase in viscosity in the presence of 0,2 M NaCl.Keywords: rheological behaviour; exopolysaccharides from Rhizobium; pseudoplastic solution. INTRODUÇÃOHá na natureza plantas e micro-organismos que secretam políme-ros, denominados exopolissacarídeos (EPS), que podem ser classificados como homo-e heteropolissacarídeos. Os primeiros são, geralmente, glucanas neutras, enquanto os heteropolissacarídeos são, em sua grande maioria, polianiônicos devido à presença de ácido urônico.Os EPS microbianos são considerados substitutos ideais para polissacarídeos de plantas, pois uma vez estabelecidas as melhores condições de cultivo as moléculas produzidas apresentam caracterís-ticas químicas e físicas constantes e, geralmente, superiores às gomas naturais.1 A aplicação desses biopolímeros em diferentes setores industriais, tais como alimentício e farmacêutico, 2 deve-se ao fato de alterarem as propriedades físicas do meio onde se encontram, seja por conferirem alta viscosidade às soluções ou por criarem redes intermoleculares coesivas. Na indústria de alimentos podem ser utilizados como espessantes, estabilizantes, emulsificantes, coagulantes, formadores de filmes, gelificantes, agentes de suspensão e dispersantes. As características físico-químicas dos polissacarídeos dependem da sequência em que os açúcares estão dispostos na molécula, da presença de resíduos iônicos e da forma como as cadeias se entrelaçam.2 A solubilidade dos polímeros tende a ser maior quando grupos ácidos ionizáveis estão presentes na molécula. Soluções aquosas de polissacarídeos contendo sais inorgânicos podem ter suas viscosidades modificadas e, por esta razão, os estudos reológicos normalmente investigam o comportamento dos biopolímeros em tais condições. 4 Polissacarídeos microbianos, tais como xantana, gelana, alginatos, celulose bacteriana, ácido hialurônico e succinoglucanos, já são aplicados nas indústrias de alimentos, química e farmacêutica. 1,5A aplicação da goma xantana na indústria de alimentos deve-se principalmente ao seu comportamento não-Newtoniano e formação de soluções pseudoplásticas a baixas concentrações; 6 essas características reológicas são dependentes da concentração do polímero e da presença de eletrólitos em...

Phenotypic diversity and amylolytic activity of fast growing rhizobia from pigeonpea [Cajanus cajan (L.) Millsp.]

“…The metabolic characterization of Brazilian rhizobial strains has shown a great versatility of their potential to other biotechnological applications than inoculant production, such as production of microbial biopolymers (2,8,9), and enzymes with industrial application (19,20,21).…”

Produção e comportamento reológico de exopolissacarídeos sintetizados por rizóbios isolados de guandu

“…em EPS de Rhizobium spp., em estudos com avaliação de diversos microrganismos do solo (Kaci et al, 2005;Barreto, 2008;Aranda-Selverio et al, 2010), em bactérias fitopatogênicas do gênero Xanthomonas (Rottava et al, 2009) e também bactérias rizosféricas do gênero Pseudomonas (Hilliou et al, 2009 O comportamento reológico de soluções de EPS também foi avaliado para bactérias do gênero Sphingomonas (Berwanger et al, 2007), e diferentes viscosidades em uma mesma taxa de cisalhamento também puderam ser observadas. O comportamento reológico de soluções de EPS de Rhizobium spp.…”

“…Entre as metodologias adotadas na caracterização dos EPS, a avaliação reológica destaca-se por fornecer informações a respeito da estrutura molecular e de possíveis aplicações biotecnológicas (Kaci et al, 2005). Estudos sobre avaliação de EPS de isolados de rizóbio têm demonstrado que esses biopolímeros geralmente apresentam comportamento não newtoniano e pseudoplástico (Kaci et al, 2005;Aranda-Selverio et al, 2010). Contudo, apesar do comportamento pseudoplástico, a viscosidade de soluções de EPS de diferentes estirpes de rizóbios pode variar em uma mesma taxa de cisalhamento (Aranda-Selverio et al, 2010), o que sugere diferentes aplicações biotecnológicas a esses biopolímeros.…”

“…Estudos que avaliam as características de EPS produzidos por rizóbios de origem tropical podem auxiliar a entender o papel dessas moléculas na interação com as plantas hospedeiras (Kaci et al, 2005;Barreto, 2008), e indicar possíveis aplicações biotecnológicas (Kaci et al, 2005;Barreto, 2008;Aranda-Selverio et al, 2010) O objetivo deste trabalho foi avaliar a produção e o comportamento reológico de exopolissacarídeos (EPS) produzidos por rizóbios isolados de nódulos de guandu [Cajanus cajan (L.) Millsp. ], e a similaridade desses isolados, pela técnica de análise de restrição do DNA ribossomal amplificado.…”

Cultivo De Bactérias Utilizando Glicerina Residual Para Obtenção De Exopolissacarídeos

“…Um comportamento não newtoniano de fluido se caracteriza pela variação da viscosidade em função da taxa de cisalhamento e os fluidos pseudoplásticos são não newtoniano, em que o aumento da taxa de cisalhamento resulta em decréscimo da viscosidade (Fernandes et al, 2010). Essa característica reológica pseudoplástica tem sido observada por inúmeros autores no estudo de EPSs produzidos por Rhizobium sp (Kaci et al, 2005;Barreto, 2011;Aranda-Selverio et al, 2010;Fernandes et al, 2010) e em bactérias do gênero Xanthomonas (Rottava et al, 2009 …”