Academic literature on the topic 'Polissacarídeos pécticos'

A Campomanesia xanthocarpa Berg (Myrtaceae) é uma frutífera nativa brasileira, com ampla distribuição natural na região Sul. Embora apresente frutificação abundante, produza frutos com características sensoriais e nutricionais atrativas, esses não são coletados e se perdem nos campos. Neste trabalho, a polpa do fruto sem semente (1500 g) foi triturada em etanol / água na proporção de 1:4 (v/v), refluxada por 15 minutos em temperatura de ebulição. O resíduo obtido foi submetido a extrações sequenciais. As extrações foram otimizadas utilizando um planejamento fatorial 2², tendo como variáveis a concentração do ácido cítrico (0,5 e 5%) e a temperatura (50 e 100 ºC). Os polissacarídeos provenientes de diferentes extrações foram caracterizados quanto à composição química e perfil reológico. Os altos teores de ácidos urônicos, arabinose e galactose detectados em todas as frações, indicam que estas são constituídas por polissacarídeos pécticos. Os polissacarídeos extraídos da polpa da gabiroba apresentaram um comportamento pseudoplástico. Todas as frações apresentaram como característica resistência frente às variações de temperatura. Quando submetidas a ciclos de aquecimento e posterior resfriamento estes géis retornam à sua estrutura original.

RESUMO As plantas medicinais apresentam várias propriedades terapêuticas, as quais estão relacionadas com a presença de compostos bioativos. Dentre os compostos, destacam-se as pectinas, que compreendem um grupo de polissacarídeos ácidos de relevante importância medicinal e nutracêutica. As pectinas são formadas por unidades de ácido galacturônico, unidas por ligação do tipo α-(1→4), sendo classificadas em homogalacturonanas e ramnogalacturonanas tipo I (RG-I) e tipo II (RG-II). Outros polissacarídeos constituídos por arabinose e/ou galactose têm sido isolados em associação com polissacarídeos pécticos, como as arabinogalactanas (AG) (tipo I e tipo II). As AG-II podem estar associadas a proteínas, denominadas de arabinogalactana-proteínas (AGPs). Inúmeros relatos demonstram que as pectinas, bem como as AG e AGPs, podem atuar como moduladores do sistema imunológico, sendo, por isso, consideradas modificadores da resposta biológica. A imunomodulação pode estar relacionada tanto com a atividade de macrófagos quanto com as vias do sistema complemento. Em geral, os polissacarídeos provocam um estímulo da atividade fagocitária; no aumento da produção de espécies reativas de oxigênio e da secreção de citocinas pró-inflamatórias. Em relação ao sistema complemento, os polissacarídeos podem modular tanto a via clássica como a via alternativa. A presente revisão tem como objetivo principal descrever os aspectos estruturais de pectinas e suas atividades biológicas relacionadas à modulação do sistema imune. Utilizando literatura específica, estão descritas informações de 29 espécies de plantas medicinais, que apresentam como constituintes pectinas, arabinogalactanas e/ou AGPs, correlacionando suas propriedades terapêuticas com as atividades biológicas associadas ao sistema imune. Na maioria dos casos descritos na literatura, é difícil determinar como as características estruturais específicas podem estar envolvidas na modulação da atividade de macrófagos. Porém, em relação à modulação da atividade do sistema complemento fica sugerido que a presença de estruturas tipo AG-II contribuiria mais significativamente para esta atividade. Entretanto, os possíveis mecanismos de modulação de pectinas, AGs e AGPs sobre a atividade de macrófagos e/ou sobre o sistema complemento ainda não estão totalmente esclarecidos, mesmo assim, estes polímeros podem ser considerados potenciais candidatos para estudos que visam ao desenvolvimento de novos agentes terapêuticos com propriedades moduladoras benéficas para o sistema imunológico.

Pectina é um termo genérico para indicar a mistura de diferentes compostos na qual o ácido pectínico é o componente em maior quantidade, localizada na parede celular einterligada com outros polissacarídeos estruturais (celulose e hemicelulose) e proteínas para formar a estrutura da célula vegetal. As pectinases, enzimas pécticas ou enzimas pectinolíticas são responsáveis pela hidrólise das substâncias pécticas. A pectinametilesterase-PME é uma enzima que desesterifica a pectina de alto grau de metoxilação, tornando-a de baixo grau de metoxilação ou ácido péctico.Durante a reação são formados carboxilatos livres e metanol. O objetivo deste trabalho foi comparar a atividade da enzima PME em extrato bruto obtido do albedo de maracujás verdes e maduros, frescos e liofilizados. Percebe-se que a metodologia de determinação de atividade por espectroscopia foi fácil de realizar e apresentou bons resultados. Entre as amostras frescas e liofilizadas, houve um aumento na atividade após as amostras serem liofilizadas. A partir dos resultados, pode-se selecionar o maracujá verde como melhor grau de maturação, e a liofilização como conservação da amostra.

Mestrado em Bioquímica e Química dos Alimentos
Neste estudo foram utilizados polissacarídeos pécticos provenientes de ameixas da variedade “Rainha Cláudia Verde” frescas, fervidas e confitadas, e que permaneceram no resíduo celulósico após a extracção sequencial com água quente, um agente quelante (imidazol), soluções de Na2CO3 e soluções alcalinas de KOH. Estas fracções, designadas SnCR, foram solubilizadas na água de diálise do resíduo celulósico. Os polissacarídeos pécticos presentes no SnCR foram sujeitos a uma hidrólise enzimática selectiva com endopoligalacturonase M2 de Aspergilllus niger, seguida de separação por exclusão molecular numa coluna com Biogel P6, dando origem a duas populações distintas, uma de oligossacarídeos de massa molecular superior a 6.0 kDa e outra de massa molecular menor que 1.0 kDa. Os oligossacarídeos de menor massa molecular foram caracterizados por ESIMS (espectrometria de massa com ionização por electrospray). Verificou-se que para a análise destes oligossacarídeos ácidos podem ser usadas as condições descritas para a análise de oligossacarídeos neutros, havendo apenas necessidade de eliminar o excesso de sal, por exemplo, com uma resina de troca iónica. Através da análise por ESI-MS e posterior fragmentação dos oligossacarídeos, verificou-se que os oligossacarídeos resultantes da acção da poligalacturonase sobre estas amostras eram constituídos por três séries diferentes: GalAn (n=1-3), GalAnHexm (n=2-4, m=1-2) e GalAnPentp (n=1 ou 3, p=1-2). Os resultados obtidos não permitiram identificar diferenças significativas entre as amostras (ameixa fresca, fervida e confitada). ABSTRACT: This work studies the pectic polysaccharides of plums from “Rainha Cláudia Verde” variety that remained trapped in the cellulosic network after the sequencial extraction with imidazole, Na2CO3, and alkali solutions of KOH, using fruits in fresh, collected after boiling, and candied. These fractions, named SnCR, were solubilised from the dialysis water of cellulosic residue. The pectic polisaccharides present in SnCR were subjected to a selective enzimatic hydrolysis with endo-polygalacturonase M2 from Aspergillus niger, followed by molecular exclusion with Biogel P6, resulting in two distinct populations, one of oligosaccharides of molecular weight higher than 6.0 kDa and another one with a molecular weight lower than 1.0 kDa. The oligosaccharides of lower molecular weight were characterized by mass spectrometry with ionization by electrospray (ESI-MS). It was found that the conditions of analysis for these acidic oligosaccharides were the same as those described for the analysis of neutral oligosaccharides, only needing to remove the salt in excess with, for example, an ion exchange resin. Through the ESIMS analysis and subsequent fragmentation of oligosaccharides, it was found that the oligosaccharides resultant from the action of polygalacturonase on these samples belong to three different series: GalAn (n = 1-3), GalAnHexm (n = 2-4, M = 1-2), and GalAnPentp (n = 1 or 3, p = 1-2). The results did not allow the identification of differences between samples.

Mestrado em Química e Qualidade dos Alimentos
O estudo realizado tem como principal objectivo a caracterização estrutural de uma fracção de polissacarídeos pécticos ricos em arabinose (sn-CR) que se encontra embebida na matriz da parede celular da polpa da azeitona ao longo do processamento a azeitonas de mesa pretas oxidadas, amadurecimento e por combinação de ambos os factores. De forma a avaliar as alterações provocadas pelo amadurecimento foram realizados estudos em polissacarídeos pécticos das fracções sn-CR isoladas a partir do CWM da polpa de azeitonas de duas colheitas diferentes (1997 e 1998) em três estados de amadurecimento: verde, cerejado e preto. De forma a estudar as alterações provocadas pelo processamento e amadurecimento foram utilizadas fracções sn-CR provenientes de azeitonas 1) não processadas, 2) após terem sofrido tratamento por salmoura, 3) após tratamento alcalino e 4) no produto processado. Estes polissacarídeos pécticos foram estudados utilizando Cromatografia de Permeação em Gel (GPC), análise por metilação, espectroscopia de Ionização por Plasma (ICP), Ressonância Magnética Nuclear (RMN) e difracção de Raio-X. Os polissacarídeos das fracções sn-CR são constituídos por duas populações de polissacarídeos pécticos com pesos moleculares distintos (1100-600 kDa e 135-60 kDa). Observou-se que o grau de polimerização diminui ao longo do amadurecimento, após tratamento alcalino e no produto final e aumenta após com o armazenamento em salmoura. A difracção por Raio-X tornou possível a identificação de complexos cálcio-GalA, tendo sido o cálcio existente nas amostras quantificado por ICP. A percentagem de cálcio, bem como o grau de cristalinidade das amostras aumenta do estado verde para o cerejado, diminuindo no estado preto. Constatou-se igualmente que a salmoura leva à perda de estrutura cristalina, dando-se uma progressiva regeneração desta com o tratamento alcalino e produto final. As análises por metilação e os ensaios por RMN contribuíram para a elucidação da estrutura das arabinanas da fracção sn-CR. A estrutura encontrada apresenta analogias estruturais com as de outras arabinas da polpa da azeitona. Pelas análises de metilação verificou-se, com o amadurecimento, um aumento no grau de ramificação da cadeia principal dos polissacarídeos pécticos, acompanhado por uma diminuição do tamanho das cadeias de arabinanas. Conclui-se ainda que o grau de ramificação das arabinanas diminui na passagem do estado verde ao cerejado, aumentando no estado preto. O trabalho realizado mostrou que o amadurecimento era factor responsável pelas diferenças encontradas entre as amostras ao longo do processamento. Contudo, observou-se um decréscimo no grau de polimerização das arabinanas ao longo do processamento até ser atingido um número limite de 50 resíduos de Araf.
The aim of the present work was to obtain information about the structural modifications during ripening, processing and by combination of the two effects, of the arabinan-rich pectic polysaccharides (sn-CR) immeshed within the olive pulp cell wall matrix. To evaluate the impact of ripening, studies were carried out on pectic polysaccharides of sn-CR fractions isolated from the cell wall material of olive pulp from 1997 and 1998 harvests in three stages of ripening, i.e. green, cherry and black. The combined effect of ripening and processing to black oxidised table olives on the structural organisation of the pectic polysaccharides present in the sn-CR fraction was studied in samples obtained for the three pointed out ripening stages from 1) non-processed olives, 2) after brine storage, 3) after alkali treatment and 4) processed product. These pectic polysaccharides were studied by Gel Permeation Chromatography (GPC), methylation analysis, Inductively Coupled Plasma (ICP), Nuclear Magnetic Ressonance (NMR) Spectroscopy and X-Ray diffraction. The sn-CR material is composed of two populations of pectic polysaccharides with different molecular weight (1100–600 kDa and 135-60 kDa). The molecular weigth decreased with ripening, with the alkali treatment and in the final processed product. An increase was observed after brine storage. The calcium present was quantified by ICP, and X-Ray diffraction allowed the identification of calcium-GalA complexes. These studies showed that, both the calcium content and the degree of cristalinity increased from green to cherry state and decreased in the black. The brine storage was responsible by a loss of cristalinity, that was partially regained after alkali treatment an in the final processed product. Methylation analysis and NMR studies allowed the elucidation of the structure of the arabinans, that was shown to be related with the one already studied for olive pulp. It was also possible to identify a decrease in the degree of branching of the pectic polysaccharides and a decrease in the size of the arabinans with ripening. The arabinans showed also a decrease in their degree of branching from green to cherry state and a considerable increase in the black stage. It was also possible to conclude that the stage of ripening was the main responsible by the changes observed in the sn-CR pectic polyssacharides during processing. Still, it was observed during processing a decrease in the degree of polymerisation of the arabinans to a limit of 50 Araf residues.

Made available in DSpace on 2014-06-12T23:00:05Z (GMT). No. of bitstreams: 2 arquivo3967_1.pdf: 1771881 bytes, checksum: 180d8b25227e0e37ef54d02d65e44ace (MD5) license.txt: 1748 bytes, checksum: 8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33 (MD5) Previous issue date: 2008
Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
As modificações pós-colheita afetam a estrutura da parede celular, composta de uma rede de hemicelulose ligada as microfibrilas de celulose, embebida em uma matriz de pectinas. As principais transformações bioquímicas envolvem ações distintas de enzimas que participam direta ou indiretamente do processo de degradação de componentes da parede celular, promovendo o amolecimento como conseqüência do amadurecimento dos frutos. O entendimento dos mecanismos envolvidos permanece inconcluso principalmente no que diz respeito aos componentes pécticos. Este estudo objetivou avaliar a influência do processo de maturação através das mudanças na cor, firmeza, pH, ºBrix, conteúdo de celulose e fibra detergente ácido (FDA), além de monitorar as principais transformações dos polissacarídeos pécticos através da determinação de pectina, grau de metoxilação e diâmetro dos fragmentos. Tomou-se duas cultivares de mamão - papaya (Carica papaya L) e formosa (Carica sp.) - em três diferentes estádios de maturação (verde, de vez e maduro) para aplicar um ensaio fatorial 2 x 2, cujos dados foram interpretados segundo a estatística γ, para resolução do estádio de maturação e programa R, para demais variáveis, quando buscou-se interações específicas dos cultivares X estádio de maturação. Os frutos foram adquiridos no comércio local respeitando mesma procedência, seguidos a uma prévia padronização, e avaliados quanto à firmeza e cor. Subseqüentemente procedeu-se a extração de líquor para posterior determinação das variáveis dependentes diretamente relacionadas às substâncias pécticas segundo metodologia descrita por Lima, (2007). A cor e a firmeza demonstraram um elevado grau de concordância, assumindo um coeficiente de correlação γ=1, assim ambos podem ser usados independentemente ou em conjunto para determinação do estádio de maturação. O pH e ºBrix apresentaram valores próximos aos descritos na literatura coincidindo com os previstos para definição da maturidade do fruto. Mamão formosa apresentou aumento nos seus conteúdos de celulose e FDA durante as mudanças do estádio verde para o maduro, o que pode ter sido efeito da solubilização da hemicelulose quando comparados aos resultados obtidos para o mamão papaya. O tamanho dos fragmentos de pectinas diminuiu com a mudança do estádio verde para o maduro, contudo em mamão papaya esta mudança parece ser mais expressiva. O grau de metoxilação variou de 68,39 % para 60,60 % em mamão papaya e em mamão formosa de 68,16 para 66,56 % do estádio verde para o maduro. O percentual de pectinas permaneceu constante nos três estágios de maturação, demonstrando que o método pode ser usado na extração de protopectina (fruto verde) e ácido pectínico (fruto maduro)

Doutoramento em Química
O objectivo principal deste trabalho foi o estudo dos polissacarídeos pécticos e dos compostos fenólicos obtidos a partir do bagaço de azeitona produzido em sistemas de extracção de azeite de duas fases, contribuindo para a valorização deste resíduo. Numa primeira fase do trabalho, os polissacarídeos pécticos foram extraídos sequencialmente com água e solução 0,02 mol/L de HNO3 a 80°C, a partir do material das paredes celulares. O fraccionamento dos extractos mais ricos em açúcares, efectuado por precipitação em etanol seguido de cromatografia de troca iónica e de exclusão em gel permitiu concluir que o material péctico em cada extracto era muito disperso em relação à sua carga e à sua massa molecular. Através do procedimento de fraccionamento foi possível isolar uma fracção representativa das cadeias laterais de arabinanas dos polissacarídeos pécticos do bagaço de azeitona, e a sua análise de metilação e espectrometria de RMN permitiram sugerir uma estrutura peculiar para estes polímeros. O estudo de RMN foi também efectuado numa fracção representativa das cadeias principais de polissacarídeos pécticos, tendo sido possível a confirmação de algumas das propriedades estruturais gerais descritas para estes polissacarídeos. Tendo em vista uma possível aplicação industrial dos polissacarídeos pécticos do bagaço de azeitona, a extracção destes polissacarídeos foi posteriormente efectuada a partir do AIR com solução 0,02 mol/L de HNO3 a 80°C durante 2h, seguida de precipitação em etanol, um método mais aproximado daquele utilizado industrialmente para obtenção de pectinas de maçã e de citrinos. Este método de extracção foi aplicado em amostras provenientes do mesmo lote de azeitonas, mas colhidas em diferentes fases do procedimento de extracção de azeite, de forma a avaliar se esses procedimentos eram responsáveis por alterações significativas na estrutura dos polissacarídeos pécticos obtidos. A quantidade de ácido urónico e a composição de açúcares dos extractos pécticos mais representativos foi semelhante para as várias amostras, indicando que a quantidade e a estrutura de material péctico obtido por extracção acídica a quente não é afectada pelos processos a que a azeitona é sujeita durante a produção do azeite. A extracção de material péctico de amostras de bagaço de azeitona de duas variedades distintas e/ou com diferentes tempos de armazenamento, efectuada pelo mesmo método, permitiu ainda concluir que aqueles factores não afectam significativamente a razão Ara/AcUr na estrutura do material péctico solubilizado pelo ácido, muito embora o seu índice de metilesterificação seja heterogéneo. Como tentativa de maior aproximação estrutural dos polissacarídeos pécticos extraídos do bagaço de azeitona daqueles normalmente obtidos de outras fontes ao nível industrial, a remoção das cadeias laterais de arabinanas dos polissacarídeos pécticos de um dos extractos pécticos do bagaço de azeitona foi testada enzimaticamente por utilização simultânea de endo-arabinanase e de α-L-arabinofuranosidase. Este tratamento resultou numa diminuição próxima de 90% dos conteúdos de Ara na amostra, originando um extracto muito rico em ácido urónico. A purificação de uma fracção representativa do material péctico obtido de bagaço de azeitona, efectuada com solução de EDTA (2,5%, m/m) IV seguida de percolação através de um trocador iónico forte, resultou numa redução de aproximadamente 90% do seu conteúdo em cinzas, originando um extracto péctico em que o cálcio representava apenas 0,03% (m/m). O extracto péctico purificado, caracterizado por um baixo índice de metilesterificação, foi usado no estudo reológico de géis de pectina-cálcio. Este extracto formou géis por adição de cálcio, a pH 7 e 3, com uma cinética de maturação semelhante à descrita para géis de pectinas e de outros biopolímeros. Para ambos os valores de pH, verificou-se um aumento do módulo elástico dos géis de pectina-cálcio por aumento da concentração de polímero ou de cálcio. Os géis de pectina-cálcio exibiram propriedades térmicas peculiares, sugerindo que o seu mecanismo de gelificação poderá apresentar diferenças relativamente ao descrito para as pectinas de baixo índice de metilesterificação. Os compostos fenólicos do bagaço de azeitona e da polpa de azeitona foram na sua maioria solubilizados por metanol. A análise da principal fracção purificada do extracto de metanol, efectuada por HPLC e por espectrometria de massa, permitiu identificar 13 compostos fenólicos já descritos para a O. europaea. Esta análise permitiu também fazer a identificação de dois derivados de oleosídeo, o 6´-(1-β-glucopiranosil)- oleosídeo e o 6´-(1-β-ramnopiranosil)-oleosídeo, e a 10-hidroxi-oleuropeína, que foram identificados pela primeira vez em tecidos da O. europaea. Ainda foi possível detectar um hexosídeo de oleuropeína, o angustifoliosídeo A, que foi anteriormente referido em folhas de oliveira e agora detectado, pela primeira vez, no seu fruto. Os compostos identificados nas amostras de bagaço e de polpa de azeitona foram os mesmos. No entanto, o bagaço apresentou conteúdos de oleuropeína e de oleosídeo muito baixos em relação à polpa, sugerindo a modificação destes compostos durante o processo de extracção de azeite. Uma fracção minoritária de compostos fenólicos, solubilizada quer a partir do bagaço quer da polpa por solução aquosa de acetona, e purificada, revelou a presença de oligómeros de oleuropeína, nunca referidos na literatura. A análise desta fracção por RMN e por espectrometria de massa permitiu sugerir que estes compostos eram trímeros de oleuropeína, cujas unidades monoméricas se encontram ligadas entre si através da parte fenólica da molécula, com um número variável de ligações.
The main aim of this work was the study of pectic polysaccharides and of phenolic compounds obtained from the olive pomace originated in the olive oil production by a biphasic system, as a contribution for its valorisation. In a first stage, the pectic polysaccharides were sequentially extracted from the cell wall material by water and HNO3 0.02 mol/L at 80°C. The fractionation of the main sugar extracts, by ethanol precipitation followed by ionic and gel exclusion chromatographies, showed that the pectic polysaccharides in each extract were very heterogeneous concerning to their charge and to their molecular weight. The fractionation procedure also enabled the isolation of a representative arabinan fraction, typical from the pectic polysaccharides side chains of olive pomace. Its methylation analysis and NMR study allowed to suggest a peculiar structure for those polymers. NMR analysis was also useful for the confirmation of some general properties in a representative fraction of the pectic main chain. Subsequently, the pectic polysaccharides were obtained from the AIR, by extraction with HNO3 0.02 mol/L at 80°C for 2h, followed by ethanol precipitation, that is a similar method to the one used for the extraction of apple and citric commercial pectins. This procedure was performed in four different samples from the same batch of olives, but submitted to distinct processes involved in the olive oil production. The uronic acid content and the sugar composition of the most representative pectic extract was similar for the various samples, showing that the amount of acid solubilized pectic polysaccharides and their structure were not affected by the olives treatments during the olive oil production. The same method of pectic extraction was applied to different samples of olive pomace, originated from distinct olive varieties and/or stored for different periods before using. The comparison of the sugar composition of the pectic extracts also indicated similar structure polysaccharides but with a heterogeneous degree of methylesterification. As a tentative to approach the structural characteristics of the pectic polysaccharides of olive pomace to those of commercial pectins, the removal of the arabinan side chains from pectic polysaccharides was tested by the enzymatic treatment of a representative olive pomace pectic extract with endo-arabinanse and α-L-arabinofuranosidase. By this treatment, the quantity of arabinose was decreased by 90%, originating an uronic acid rich fraction. A representative olive pomace pectic extract was purified by EDTA (2.5%, w/w) followed by percolation through a strong ionic changer. This treatment originated a 90% decrease of its ash content and calcium accounted only for 0.03% (w/w) of the fraction. The purified pectic extract, characterised by a low degree of methylesterifcation, was used for gelation studies in pectin-calcium systems. The results showed that, this pectic extract formed gels on addition of calcium, at pH 7 and 3, with a kinetic of formation similar to that one described for pectins and for other biopolymers. For both pH, higher values of the elastic modulus were obtained when rising the polymer or the calcium concentrations. These gels exhibit peculiar thermal properties, suggesting the existence of a crosslink mechanism far from the classical model described for the gelation of the low methylesterification pectins. The phenolic compounds of olive pomace and olive pulp were mostly solubilized by methanol. The analysis of the main methanolic purified fraction, by HPLC and mass spectrometry, allowed the identification of 13 phenolic compounds already described in O. europaea. Moreover, it enabled the identification, for the first time in O. europaea tissues, of two oleoside derivatives, 6´-(1-β-glucopyranosyl)-oleoside and 6´-(1-β-rhamnopyranosyl)- oleoside, and of 10-hydroxy-oleuropein. Also, an oleuropein glucoside, the angustifolioside A, that as been previously referred in olive leaves was now detected in the olive fruit. The identified phenolic compounds were the same for the olive pomace and olive pulp. However, the oleoside and oleuropein contents were very diminished in the olive pomace with respect to the olive pulp, suggesting their modification during the olive oil extraction process. A minor phenolic fraction, extracted from olive pomace and olive pulp by aqueous acetone, and purified, was mainly composed of oleuropein oligomers. Its NMR and mass spectrometry analysis allowed to suggest that those compounds were oleuropein trimmers, probably linked by the phenolic part of the molecule by a variable number of linkages.

Mestrado em Biotecnologia - Biotecnologia Alimentar
Os polissacarídeos pécticos estão presentes naturalmente nas paredes celulares dos frutos e são degradados através da ação de várias enzimas pécticas que são expressas no fruto durante o seu desenvolvimento e maturação. A Pectina Metil Esterase (PME) é uma dessas enzimas, que catalisa a hidrólise dos grupos éster de metilo presentes nos resíduos de ácido D-galacturónico. Uma das propriedades mais importantes destes polímeros na indústria alimentar é a sua capacidade de gelificar na presença de cálcio ou na presença de altas concentrações de açúcar e meio ácido. A capacidade de formarem gel de uma forma ou de outra depende do menor ou maior grau de metilesterificação, respetivamente. O presente trabalho foi desenvolvido na Frulact - Indústria Agroalimentar, S.A. tendo como objetivo a produção de preparados de fruta com o mínimo de ingredientes e aditivos. A característica principal destes preparados é serem constituídos maioritariamente por polpa de fruta (85%) sendo a restante percentagem açúcar, água e sorbato de potássio (15%). Como nestes preparados não são adicionados compostos com função de conferir textura, a solução encontrada pela empresa para melhorar a textura das polpas foi a funcionalização tecnológica dos polissacarídeos pécticos naturalmente presentes nas polpas de fruta de forma a formarem gel na presença de cálcio. Para tal, utilizou-se uma PME comercial. Neste trabalho foram produzidos 16 preparados usando polpas de morango (8), framboesa (2), alperce (4) e pêssego (2). Observou-se que a PME melhorava as características das polpas promovendo a estabilidade da fase dispersa, mantendo o preparado com um aspeto uniforme e aumentando a sua viscosidade. Os preparados de fruta tinham como objetivo ser incorporados em iogurte. Assim, foram realizadas três incorporações diferentes utilizando as dosificações de 9,8, 20 e 30% em relação à massa de iogurte. Constatou-se que alguns preparados desestabilizavam a base de iogurte, adquirindo este um aspeto granuloso após a sua incorporação. Assim, sugeriu-se que a desestabilização estava associada aos polissacarídeos pécticos desesterificados presentes no preparado, que interagiam com as caseínas do iogurte, conduzindo à formação de grânulos. É possível que esta destabilização tenha ocorrido maioritariamente nos preparados de morango devido aos polissacarídeos pécticos deste fruto serem menos ramificados do que os da framboesa, alperce e pêssego, podendo o maior grau de ramificação destes polímeros nestes três últimos frutos ter um efeito protetor sobre a base de iogurte, não conduzindo, assim, à interação das cadeias de ácido galacturónico com as proteínas. Este trabalho permitiu concluir que é possível produzir preparados de fruta sem aditivos, constituídos por 85% de polpa. Estes preparados de fruta só podem ser incorporados em iogurte quando em baixas concentração ou se os polissacarídeos pécticos da polpa tiverem um alto grau de metilesterificação ou tiverem um elevado grau de ramificação.
Pectic polysaccharides are naturally present in fruits cell walls and are degraded by the action of pectic enzymes that are expressed during the fruit development and maturation. Pectin Metil Esterase (PME) is one of these enzymes, promoting the hydrolysis of the methyl deesterification of D-galacturonic acid residues. One of the most important properties of these polysaccharides in food industry is their capacity to form gel in the presence of calcium or in the presence of high concentrations of sugar and acid environment. This depends on low or high degree of methylesterification, respectively. The current work was carried on at Frulact-Indústria Agro-alimentar, S.A., with the aim of producing fruit preparations with a minimum of ingredients and additives. The main feature of these preparations is that these are built mostly by fruit pulp (85%) and the remaining percentage corresponds to sugar, water and potassium sorbate (15%). No texture additives were added to improve the texture of the pulps. For the purpose to overcome that absence, a technological functionalization of the pectic polysaccharides naturally present in fruit pulps was performed in order to form a gel in the presence of calcium. This was fulfilled by using commercial PME. In this work 16 fruit preparations were produced using pulps of strawberry (8), raspberry (2), apricot (4), and peach (2). The PME improved the stability of the pulps dispersed phase, keeping the mixture with an uniform appearance and, at the same time, increasing the viscosity of the preparations. These fruit preparations were applied in yogurt. Three different incorporations took place using 9.8, 20 and 30% of pulp to the mass of yogurt. It was observed in some preparations that the destabilization of the base of the yogurt occurred originating a grainy aspect after incorporation. This destabilization can be linked to the deesterified pectic polysaccharides that interacted with the yogurt caseins, promoting the formation of granules. It was proposed that this destabilization happens mostly in strawberry preparations once the pectic polysaccharides of this fruit are less branched than those of raspberry, apricot and peach, having the branching of these polysaccharides in the last three fruits a protective effect on the base of yogurt, therefore, not leading into the destabilization of proteins. This work allowed to conclude that it is actually possible to produce fruit preparations with no additives, composed by 85% of pulp. These preparations can only be incorporated in yogurt when present in low concentrations or if the pectic polysaccharides of the pulp have a high degree of methylesterification of a high degree of branching residues.

Doutoramento em Química
The use of plants with medicinal purposes is an ancient practice still very common in developing regions, and is rapidly spreading in industrialized countries. This fact is evidenced by the large number of ethnobotanical studies found in the literature referring that these plants are often used as decoctions and infusions. In most studies the reported biological activities are attributed to the presence of phenolic compounds, due to their antioxidant properties, and to polysaccharides, with its anti-tumoral properties. In “Trás-os-Montes” region, some of the most popular infusions used by the popular medicine are prepared with the dried leaves of Fraxinus angustifolia, the dried shoots of Mentha suaveolens, and the dried inflorescences of Pterospartum tridentatum. However, there are no studies about the polysaccharides present in these infusions. Thus, through the structural characterization of the polysaccharides present in the infusions of F. angustifolia, M. suaveolens, and P. tridentatum, the present PhD thesis intends to evaluate the possible relation between polysaccharides and the immunostimulatory activity that these infusions might present. In a preliminary phase, infusions of F. angustifolia were prepared according to the popular tradition, and it was observed that the obtained water soluble material contained approximately 85% of material non-retained in C18 cartridges, with hydrophilic characteristics, with the remaining 15% comprising retained-material with hydrophobic characteristics. It was also shown that the infusions only contained between 2 and 4% of high molecular weight material (HMWM), which comprised approximately 30% of carbohydrate material. Sugar and methylation analysis of the HMWM suggested the presence of pectic polysaccharides, together with type II arabinogalactans, mannans, and xyloglucans. However, the amount of material obtained is to low for the fractionation, and structural analysis of the polysaccharides present. The 4 h decoction, divided in two periods of 2 h, with water renewal, allowed to increase the HMWM yield, relatively to the infusions traditional infusions. It was also observed that the decoction also allowed to increase the HMWM proportion of carbohydrate material, due to an increase in the proportion of uronic acid present, although the neutral sugar residues seemed to be detected in similar proportions. Therefore, in all the experiments subsequently performed, the HMWM used was obtained through the decoction of F. angustifolia dried leaves, M. suaveolens dried shoots, and P. tridentatum dried inflorescences. x After the fractionation, through ethanol precipitation, and anion exchange chromatography, of the polysaccharides from the HMWM obtained by the decoction of the vegetable material of the distinct studied plants, it was observed the presence of high proportions of pectic polysaccharides, containing type I arabinogalactans, together with minor proportions of type II arabinogalactans, mannans, and xyloglucans. The presence of pectic polysaccharides in the extracts from F. angustifolia was also evidenced through endo-polygalacturonase treatment, and ESI-MS and ESI-MS/MS experiments. The detection of linked pentose and uronic acid residues, also seemed to suggest the presence of xylogalacturonan domains in the pectic polysaccharides from F. angustifolia. The extracts from F. angustifolia dried leaves also contained type II arabinogalactans that exhibited a higher structural diversity than those detected in the M. suaveolens, and P. tridentatum extracts, particularly in the substitution degree of the galactan backbone, and in the extension of the (1→5)-Araf side chains. Moreover, for all the plants studied, it was also observed that the type II arabinogalactans, extracted during the 2nd 2h of the extraction process, exhibited a substitution degree of the galactan backbone higher than those extracted during the 1st 2h. The extracts from P. tridentatum dried inflorescences contained higher proportions of mannans, and also of xyloglucans, both presenting a substitution degree higher than those, which were detected in lower proportion in the extracts of F. angustifolia and M. suaveolens. Through ESI-MS and ESI-MS/MS it was possible to evidence that the mannans present in the extracts of P. tridentatum presented acetyl groups on the O-2 of the mannosyl residues. It was also evidenced that the P. tridentatum mannans were more extensively acetylated than the mannans detected in the coffee infusion, LBG, and other non-conventional mannan sources. Moreover, it was detected the presence of oligosaccharides comprising hexose residues linked to non acetylated pentose residues, suggesting the possible presence of arabinose residues in the mannans from P. tridentatum extracts. The immunostimulatory activity of three fractions isolated from the extracts of F. angustifolia, M. suaveolens, and P. tridentatum, was tested and an increase in the NO production by macrophages, without compromising their cellular viability, was observed. The type I, and type II arabinogalactans detected in the extracts from F. angustifolia, and M. suaveolens seem to have contributed for the observed immunostimulatory activity. For the fraction from P. tridentatum, the mannans acetylation, and the presence of type I, and type II arabinogalactans seemed to contribute for the macrophage immunostimulatory activity observed. The possible presence of storage xyloglucans from the inflorescences seeds, also seems to have contributed for the immunostimulatory activity registered when the macrophages were stimulated with higher extract concentrations. The results obtained allow to conclude that the extracts of F. angustifolia dried leaves, M. suaveolens dried shoots, and P. tridentatum dried inflorescences contained high proportions of pectic polysaccharides, exhibiting type I arabinogalactans, together with other polysaccharides, such as type II arabinogalactans, mannans, and xyloglucans. This polysaccharide mixture seems to have contributed to the immunostimulatory activity of fractions isolated from the extracts of the studied plants. Therefore, as the same type of polysaccharides seem to be present in the decoctions and in the infusions, it seems possible that the polysaccharides might contribute for the therapeutic properties frequently associated by the popular tradition to the infusions of these plants.
O uso de plantas com fins medicinais é uma prática antiga, ainda bastante frequente em regiões de países em desenvolvimento, e que se tem vindo a disseminar em países mais industrializados. Este facto é suportado pelo elevado número de estudos etnobotânicos, onde se refere que estas plantas são frequentemente usadas na forma de decocções e infusões. Na maioria dos estudos as atividades biológicas são associadas à presença de compostos fenólicos e às suas propriedades antioxidantes, assim como aos polissacarídeos, nomeadamente devido às propriedades antitumorais. Na região de Trás-os-Montes, algumas das infusões mais utilizadas pela medicina popular têm por base as folhas secas do freixo (Fraxinus angustifolia), a parte aérea seca do mondrasto (Mentha suaveolens) e as inflorescências secas da carqueja (Pterospartum tridentatum). No entanto, não existe nenhum estudo sobre os polissacarídeos presentes nas infusões das folhas secas do freixo (Fraxinus angustifolia), da parte aérea do mondrasto (Mentha suaveolens) ou das inflorescências da carqueja (Pterospartum tridentatum). Deste modo, com a presente dissertação pretende-se, através da caracterização estrutural dos polissacarídeos presentes nas infusões de F. angustifolia, M. suaveolens e P. tridentatum, avaliar a possível relação entre os polissacarídeos e a atividade imunoestimuladora que estas infusões possam apresentar. Numa primeira fase, foram preparadas infusões tradicionais de F. angustifolia, tendo-se mostrado que o material solúvel das infusões continha cerca de 85% de material não retido em cartuchos C18 com características hidrofílicas, sendo os restantes 15% compostos por material retido de características hidrofóbicas. Mostrou-se ainda que as infusões obtidas apenas continham cerca de 2 a 4% de material de alto peso molecular (HMWM), que era composto por cerca de 30% de carboidratos. A análise de açúcares e a análise de metilação do HMWM sugeriu a presença de polissacarídeos pécticos, em conjunto com arabinogalactanas do tipo II, mananas e xiloglucanas. No entanto, a quantidade de material obtido é muito baixa para o fracionamento e a análise estrutural dos polissacarídeos presentes. A decocção de 4 h, divididas em 2 períodos de 2 h, com renovação da água, permitiu um aumento no rendimento em HMWM, relativamente às infusões tradicionais. Verificou-se ainda, que a decocção também permitiu aumentar a proporção de carboidratos no HMWM, particularmente devido ao aumento da proporção de ácido urónico presente, embora os resíduos de açúcares neutros se encontrassem em proporção semelhante. Deste modo, em todas as experiências realizadas posteriormente, o HMWM utilizado foi obtido através da decocção das folhas secas de F. angustifolia, da parte aérea seca de M. suaveolens e das inflorescências secas de P. tridentatum. Após fracionamento por precipitação em etanol e cromatografia de troca aniónica dos polissacarídeos presentes no HMWM obtido através da decocção dos materiais vegetais das diferentes plantas estudadas, verificou-se a presença de elevadas proporções de polissacarídeos pécticos, contendo arabinogalactanas do tipo I, em conjunto com menores proporções de arabinogalactanas do tipo II, mananas e xiloglucanas. A presença de polissacarídeos pécticos nos extratos de F. angustifolia foi também evidenciada através do tratamento enzimático com endopoligalacturonase e de experiências de ESI-MS e ESI-MS/MS. A deteção de resíduos de pentose ligados a resíduos de ácido urónico também pareceu indicar a presença de domínios de xilogalacturonana nos polissacarídeos pécticos de F. angustifolia. Os extratos das folhas secas de F. angustifolia mostraram conter arabinogalactanas do tipo II com uma maior diversidade estrutural do que as que foram detetadas nos extratos de M. suaveolens e P. tridentatum, particularmente no que diz respeito à substituição das cadeias de (1→3)-Galp e à extensão das cadeias laterais compostas por resíduos de (1→5)-Araf. Para além disso, verificou-se que, para todas as plantas estudadas, as arabinogalactanas do tipo II presentes nas frações obtidas durante a segunda parte do processo de extração apresentaram uma substituição das cadeias de (1→3)-Galp maior do que as extraídas durante a primeira parte da extração. Os extratos das inflorescências de P. tridentatum continham maiores proporções de mananas e de xiloglucanas, tendo-se detetado estruturas que apresentaram um maior grau de substituição do que as que foram detetadas em menores proporções nos extratos de F. angustifolia e M. suaveolens. Através das técnicas de ESI-MS e ESI-MS/MS, foi possível demonstrar que as mananas presentes nos extratos de P. tridentatum se encontravam acetiladas no O-2 dos resíduos de manose. Verificou-se que as mananas presentes nos extratos de P. tridentatum se encontravam acetiladas em maior extensão do que as mananas detetadas na infusão do café, na goma de alfarroba e em outras fontes não convencionais de mananas. Para além disso, também foram detetados oligossacarídeos contendo resíduos de pentose, ligados a resíduos de hexose, sugerindo a presença de resíduos de arabinose na estrutura das mananas de P. tridentatum. A atividade imunoestimuladora de três frações isoladas a partir dos extratos de F. angustifolia, M. suaveolens e P. tridentatum foi avaliada, tendo-se observado o aumento da produção de NO por parte de macrófagos, sem comprometer a sua viabilidade celular. As arabinogalactanas do tipo I e II parecem contribuir para a atividade imunoestimuladora observada nas frações dos extratos de F. angustifolia e de M. suaveolens No caso da fração obtida a partir dos extratos de P. tridentatum, a acetilação das mananas, bem como a presença de arabinogalactanas do tipo I e II parecem ter contribuído para a atividade imunoestimuladora dos macrófagos observada. A possível presença de xiloglucanas de armazenamento, provenientes das sementes das inflorescências de P. tridentatum, também poderá contribuir para a atividade imunoestimuladora observada quando os macrófagos foram estimulados com maiores concentrações de extrato. Os resultados obtidos permitem concluir que os extratos das folhas secas de F. angustifolia, da parte aérea de M. suaveolens e das inflorescências de P. tridentatum contêm elevadas proporções de polissacarídeos pécticos, contendo arabinogalactanas do tipo I, misturados com outros polissacarídeos, tais como arabinogalactanas do tipo II, mananas e xiloglucanas. Esta mistura de polissacarídeos mostrou contribuir para a atividade imunoestimuladora de frações isoladas a partir dos extratos das plantas estudadas. Deste modo, e como o mesmo tipo de polissacarídeos parece estar presente nas infusões e decoções, é possível que os polissacarídeos possam contribuir para as propriedades terapêuticas frequentemente atribuídas pela tradição popular às infusões destas plantas.

Pectinas são polímeros compostos principalmente por unidades de α-D-ácidos galacturônicos ligados por ligações α-1,4 presente na parede celular das plantas. De acordo com os compostos ramificados na cadeia principal pode-se dividir a pectina em vários tipos. Esses polissacarídeos possuem estruturas complexas, são solúveis em água e geralmente apresentam baixa toxicidade e possuem várias aplicações na indústria química, alimentícia e farmacêutica. Este trabalho teve como objetivo extrair, isolar e caracterizar os compostos pécticos presentes no epicarpo dos frutos de Garcinia brasiliensis (bacupari). Utilizou-se dois métodos de extração: água em meio neutro e água em meio ácido, ambos com aquecimento. Utilizou-se uma pectina comercial de citrus para comparação com as análises das pectinas do bacupari. A pectina foi obtida dos resíduos de epicarpo oriundos de extrações rotineiras e exaustivas com etanol, realizadas no laboratório de Fitoquímica e Química Medicinal (LFQM). O processo de extração de pectina em meio aquoso neutro, resultou em um rendimento de 7,48%, e o processo de extração em fase aquosa ácida resultou em um rendimento de 6,15%. A pectina dos frutos de G. brasiliensis, extraída com solução aquosa neutra, apresentou alto teor de metoxilação e esterificação e também apresentou maior teor de compostos fenólicos com maior capacidade sequestrante de radical livre DPPH do que as demais pectinas utilizadas. Além disso, foi avaliada a atividade antimicrobiana e antiinflamatória. As pectinas extraídas do bacupari e a comercial não apresentaram atividade antimicrobiana significativa quando avaliadas contra fungos e bactérias padrões Americam Type Culture Collection (ATCC), porém demonstraram atividade antiinflamatória considerável, quando comparadas ao padrão indometacina, testado no modelo de edema de pata de camundongos induzido por carragenina. Foram realizadas a caracterização estrutural, bem como a correlação com os dados de atividade biológica dos compostos naturais e semi-sintéticos (acetilados) conduzindo ao desenvolvimento de novos agentes antiinflamatórios a partir dos resíduos de extração dos frutos do bacupari.
Pectins are polymers mainly composed by unities of α-D galacturonic acids bonded by α- 1,4 links that are present in the plants cell wall. According to the branched composts in the main chain, a pectin can be divided in many kinds. Those polysaccharides have many complex structures, that are soluble in water and usually present low toxicity and have many uses in the chemical industry. This work aimed to extract, isolate and characterize the pectin composts present in the epicarps from the Garcinia brasilensis fruits, also known as bacupari. Two extraction methods were perfomed: one with water in a neutral solution and other with water in an acid one, both of them were heated. A comercial pectin from citrus was used to compare the analysis from the bacupari’s pectins. The pectin was obtained from residues of epicarp derived of routine and exaustive extractions with ethanol, that were realized at the Medical Phytochemistry and Chemistry Laboratory (MFCL). The process of pectin extraction in neutral aqueous solution resulted in a yield of 7,48% and the extraction process in the aqueous acid solution resulted in a yield of 6,15%. The pectin extracted from the g. brasiliensis fruit presented a high level of methoxylation and esterification and also showed higher phenolic content with more sequestring capacity of the DPPH free radical. Besides that, the antimicrobial and anti-inflammatory actvity were evaluated. The pectins extracted from the bacupari and the commercial one didn’t show a meaningfully activity agaisnt fungi and American Type Culture Collection (ATCC) standard bacterias, however they showed a considerable anti-inflammatory activity when compared to the indomethacin standard, which was tested on the carrageenan-induced paw edema in mices. Structural characterization, as well as data correlation of biological activity of natural and semi-sinthetic (acetylated) composts were performed, conducing to the development of new anti-inflammatory agents from the residues of the extraction of bacupari’s fruits.