Gelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturais
| Autor(a) principal: | |
|---|---|
| Data de Publicação: | 2018 |
| Tipo de documento: | Tese |
| Idioma: | por |
| Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPR |
| Texto Completo: | https://hdl.handle.net/1884/66325 |
Resumo: | Orientador: Prof. Dr. Rilton Alves de Freitas |
| id |
UFPR_55dd27613dd7fcfc68f2321dfd2871ed |
|---|---|
| oai_identifier_str |
oai:acervodigital.ufpr.br:1884/66325 |
| network_acronym_str |
UFPR |
| network_name_str |
Repositório Institucional da UFPR |
| repository_id_str |
308 |
| spelling |
Sakakibara, Caroline Novak, 1986-Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em QuímicaFreitas, Rilton Alves de, 1976-2021-12-14T10:24:20Z2021-12-14T10:24:20Z2018https://hdl.handle.net/1884/66325Orientador: Prof. Dr. Rilton Alves de FreitasTese (doutorado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Exatas, Programa de Pós-Graduação em Química. Defesa : Curitiba, 27/04/2018Inclui referências: p. 127-139Resumo: Soluções aquosas de xiloglucana (XG) nativa extraídas das sementes de H. courbaril (XGJ) formaram géis durante a remoção enzimática de resíduos de galactose, presentes na cadeia, à temperatura de 50 °C, pela adição da (3-galactose. A concentração enzimática influenciou a cinética de gelificação, mas não a rigidez do gel. O módulo de elasticidade dos géis aumentou com o acréscimo da concentração de XG de 10 Pa, em concentração de 5 mg mL"1, para 103 Pa, a 20 mg mL"1. A gelificação da solução iniciou quando 10% da galactose presente na cadeia foi removida, e parou quando ocorreu a remoção de aproximadamente 65% da galactose. Entretanto, a rigidez do gel continuou a aumentar lentamente após a remoção da galactose. O resfriamento causou o rompimento da rede reticulada, levando a uma diminuição do módulo de elasticidade dos géis. A densidade dos pontos de reticulação crítica na percolação das cadeias de XGJ é maior se as cadeias forem mais longas, o que significa que a temperatura crítica na qual há a formação do gel é menor quando a massa molar de XGJ for maior. O gel formado a partir da XGJ com Mw = 3,0 x 106 g moi-1, após a formação do gel a 50 °C e resfriamento a 10 °C, não se desfez, mesmo em baixas temperaturas. Entretanto, o gel obtido com Mw = 1,0 x 105 g moi'1, em baixas temperaturas, houve reversão ao estado sol, aonde não há a presença da rede gelificada ou existe a formação de poucos pontos de reticulação insuficientes para a formação do gel. A formação da rede gelificada também foi possível a partir de soluções aquosas de XG extraída de H. courbaril utilizando-se o sal cosmotrópico Na2S04. A adição 1 mol L"1 de Na2SÜ4 à XGJ nativa, fez com que houvesse a formação de hidrogéis mais elásticos, entretanto que precisam permanecer um tempo prolongado a baixas temperaturas para que ocorra a despercolação da rede. Em concentrações menores de Na2SÜ4a 0,75 mol L"1, 0,65 mol L"1, 0,5 mol L"1, foi possível obter hidrogéis que apresentassem termo-reversão dentro da escala de tempo e temperatura trabalhado nas análises reológicas, contudo com um menor grau de componente elástico. Em concentrações menores que 0,5 mol L"1 de Na2SÜ4 não houve a formação do hidrogel. Dentre os ânions cosmotrópicos avaliados (SO42', HPO42', Cl", H2PO4", NO3') os únicos que foram capazes de promover a formação da rede gelificada estável foram os S042"e HPO42" (H2PO4" nas condições experimentais de pH formou ~ 50% de HPO42"). Nas análises de microscopia confocal por varredura a laser foi possível observar a formação de grandes agregados e micro fibrilas na rede gelificada da XGJ com Na2SÜ4 a 1 mol L"1 enquanto que nas demais apenas foi possível ver a formação de micro fibrilas. Nas imagens de MEV viu-se que estas são formadas por pequenas partículas de XGJ que se ligam umas às outras. Nas análises térmicas observou-se que a formação do gel da XGJ com Na2SÜ4 a 1 mol L"1 é diferente da rede formada com menores concentrações. A mudança de conformação após a adição de Na2SÜ4 à solução de XGJ foi observada utilizando o CD, o aumento da adição de sal levou a uma maior mudança na conformação. Essa mudança expôs os segmentos hidrofóbicos presentes naturalmente na cadeia de XGJ, promovendo a reticulação sem a necessidade da hidrólise enzimática com (3-gal, tornando este processo mais viável economicamente a produção de hidrogéis termo-sensíveis ou termo-reversíveis de xiloglucana. Palavras-chaves: Xiloglucana de Jatobá 1. Hidrogéis termo-sensíveis 2. Hidrólise enzimática (3-gal 3. Sais cosmotrópicos 4.Abstract: Aqueous native XG solutions extracted from the seeds of H. courbaril (XGJ) formed gels during the degalactosylation at 50 °C induced by addition of the (3-gal enzyme. Enzyme concentration influenced gelation kinetics, but not gel stiffness. The gel modulus of elasticity increased with increasing concentration of XGJ from 10 Pa at concentration of 5 mg ml_'1 to 103 Pa at concentration of 20 mg mL'1. Gelling started at very low degrees of degalactosylation (<10%). Degalactosylation stopped at a degree of about 65%, but gel stiffness continued to increase slowly. The cooling caused the breakage of the crosslinks, leading to a decrease in the modulus of elasticity of the gels. The critical crosslinking density for percolating XGJ chains is greater if the chains are longer, which means that the critical temperature at which the gel formation is less when the molar mass of XGJ is higher. For the XGJ with Mw = 3.0 x 105 g mol-1, the gelled network was maintained even at temperatures 10 °C, but with Mw = 1.0 x 105 g mol-1 there was reversion to the sol state at low temperatures. It was possible to form a gelled network from aqueous solutions of XG extracted from H. courbaril using the Na2S04 kosmotropic salt. The addition of 1 mol L'1 of Na2S04 to the native XGJ, resulted in the formation of more elastic hydrogels, however, which require a longer time at low temperatures for the net to escape. At lower concentrations of 0.75 mol L'1, 0.65 mol L'1, 0.5 mol L'1, it was possible to obtain hydrogels that presented thermo-reversion within the time and temperature range worked in the rheological analyzes, but with a smaller elastic component. At concentrations less than 0.5 mol L'1 of Na2S04 there wasn't formation of the hydrogel. Among the evaluated kosmotropic anions (SO42", HPO42", CI-, H2PO4", NO3'), the only ones that were able to promote formation of the stable gelled network were SO42' and HPO42" (H2PO4" forms 50% of HPO42" in the pH of the gel). In the analysis of confocal microscopy by laser scanning it was possible to observe the formation of large aggregates and micro fibrils in the gelled network of XGJ with Na2S04 at 1 mol L'1, while in the others it was only possible to see the formation of micro fibrils. In the MEV images it was seen that these are formed by small particles of XGJ that are joined to each other. In the thermal analyzes it was observed that the formation of the gelled network of XGJ with Na2S04 at 1 mol L'1 is different from the constitution of the lower concentrations. The change in conformation after the addition of Na2S04 to the solution of XGJ were observed using the CD, increasing salt addition led to a greater change in conformation. This change exposes the naturally hydrophobic sequences in the XGJ chain, promoting cross-linking without the need for enzymatic hydrolysis with (3-gal, making this process more economically feasible to produce thermo-sensitive or thermo-reversible hydrogels of xyloglucan. Key words: Jatoba xyloglucan 1. Thermosensitive hydrogels 2. (3-gal enzymatic hydrolysis 3. Cosmotropic salts 4.139 p. : PDF.application/pdfGalactosePolissacarideosMonossacarideosReações quimicasQuímicaGelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturaisinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisporreponame:Repositório Institucional da UFPRinstname:Universidade Federal do Paraná (UFPR)instacron:UFPRinfo:eu-repo/semantics/openAccessORIGINALR - T - CAROLINE NOVAK SAKAKIBARA.pdfapplication/pdf2053864https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/66325/1/R%20-%20T%20-%20CAROLINE%20NOVAK%20SAKAKIBARA.pdf7f6c8deaf608afa3b85734769e069915MD51open access1884/663252021-12-14 07:24:20.239open accessoai:acervodigital.ufpr.br:1884/66325Repositório de PublicaçõesPUBhttp://acervodigital.ufpr.br/oai/requestopendoar:3082021-12-14T10:24:20Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR)false |
| dc.title.pt_BR.fl_str_mv |
Gelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturais |
| title |
Gelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturais |
| spellingShingle |
Gelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturais Sakakibara, Caroline Novak, 1986- Galactose Polissacarideos Monossacarideos Reações quimicas Química |
| title_short |
Gelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturais |
| title_full |
Gelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturais |
| title_fullStr |
Gelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturais |
| title_full_unstemmed |
Gelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturais |
| title_sort |
Gelificação térmica da xiloglucana induzida por degalactosilação e por adição de sal cosmotrópico : aspectos cinéticos e estruturais |
| author |
Sakakibara, Caroline Novak, 1986- |
| author_facet |
Sakakibara, Caroline Novak, 1986- |
| author_role |
author |
| dc.contributor.other.pt_BR.fl_str_mv |
Universidade Federal do Paraná. Setor de Ciências Exatas. Programa de Pós-Graduação em Química |
| dc.contributor.author.fl_str_mv |
Sakakibara, Caroline Novak, 1986- |
| dc.contributor.advisor1.fl_str_mv |
Freitas, Rilton Alves de, 1976- |
| contributor_str_mv |
Freitas, Rilton Alves de, 1976- |
| dc.subject.por.fl_str_mv |
Galactose Polissacarideos Monossacarideos Reações quimicas Química |
| topic |
Galactose Polissacarideos Monossacarideos Reações quimicas Química |
| description |
Orientador: Prof. Dr. Rilton Alves de Freitas |
| publishDate |
2018 |
| dc.date.issued.fl_str_mv |
2018 |
| dc.date.accessioned.fl_str_mv |
2021-12-14T10:24:20Z |
| dc.date.available.fl_str_mv |
2021-12-14T10:24:20Z |
| dc.type.status.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/publishedVersion |
| dc.type.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/doctoralThesis |
| format |
doctoralThesis |
| status_str |
publishedVersion |
| dc.identifier.uri.fl_str_mv |
https://hdl.handle.net/1884/66325 |
| url |
https://hdl.handle.net/1884/66325 |
| dc.language.iso.fl_str_mv |
por |
| language |
por |
| dc.rights.driver.fl_str_mv |
info:eu-repo/semantics/openAccess |
| eu_rights_str_mv |
openAccess |
| dc.format.none.fl_str_mv |
139 p. : PDF. application/pdf |
| dc.source.none.fl_str_mv |
reponame:Repositório Institucional da UFPR instname:Universidade Federal do Paraná (UFPR) instacron:UFPR |
| instname_str |
Universidade Federal do Paraná (UFPR) |
| instacron_str |
UFPR |
| institution |
UFPR |
| reponame_str |
Repositório Institucional da UFPR |
| collection |
Repositório Institucional da UFPR |
| bitstream.url.fl_str_mv |
https://acervodigital.ufpr.br/bitstream/1884/66325/1/R%20-%20T%20-%20CAROLINE%20NOVAK%20SAKAKIBARA.pdf |
| bitstream.checksum.fl_str_mv |
7f6c8deaf608afa3b85734769e069915 |
| bitstream.checksumAlgorithm.fl_str_mv |
MD5 |
| repository.name.fl_str_mv |
Repositório Institucional da UFPR - Universidade Federal do Paraná (UFPR) |
| repository.mail.fl_str_mv |
|
| _version_ |
1801860813769670656 |