Ocorrência de β-1-3:β-1-4 glucanos em tecidos de cana-de-açúcar que representam diferentes estágios de desenvoilvimento da planta

• Ano de defesa: 2021
• Autor(a) principal: Ruschoni, Uirajá Cayowa Magalhães
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Biblioteca Digitais de Teses e Dissertações da USP
• Palavras-chave em Português: Glucanas mistas; Gramíneas; Grass; Hemicelluloses; Hemiceluloses; Mixed Linkage Glucans; Recalcitrance; Recalcitrância
• Link de acesso: https://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/97/97140/tde-14062022-113052/

As biorrefinarias de biomassa lignocelulósica requerem processos eficientes para diminuir ou eliminar a recalcitrância da parede celular vegetal ao processo de hidrólise enzimática. Há evidências de que a ocorrência de β-1-3:β-1-4 glucanos (glucanas mistas) nas paredes celulares vegetais proporciona materiais menos recalcitrantes. No entanto, também há evidências de que as glucanas mistas são progressivamente substituídas por xilanas ao longo do processo de diferenciação celular. Desta forma, entender como a recalcitrância está associada à composição química e a distribuição topoquímica destas hemiceluloses pode contribuir com o desenvolvimento de biorrefinarias mais eficientes. O presente estudo gerou informação relativa ao acúmulo e a eventual degradação de glucanas mistas em diferentes tecidos de cana de açúcar ao longo do processo de diferenciação celular. Para tanto o teor de glucanas mistas foi quantificado em dois híbridos de cana de açúcar. O estudo do híbrido H140 evidenciou a diminuição do conteúdo de glucanas mistas com o avanço da progressão do desenvolvimento dos entrenós. O híbrido H89, no entanto, apresentou um padrão distinto, com teor de MLG significativamente reduzido nas regiões de medula e interface do entrenó 1, enquanto que o córtex dos entrenós de 1 a 5 foram estatisticamente equivalentes. Os dados referentes aos teores de glucanas mistas detectados ao longo do processo de desenvolvimento das plantas em estudo sustentam que pode ocorrer substituição de glucanas mistas por xilanas com a progressão do processo de diferenciação celular ou simplesmente que o espessamento da parede celular secundária que ocorre ao longo do processo de diferenciação reduza a contribuição mássica da glucana mista para os tecido de entrenó analisados. Em tecido foliar, a análise de composição química revelou diferenças na estrutura das hemiceluloses constituintes da parede celular, essencialmente na estrutura das glucuronoarabinoxilanas. Os teores de glucans mistas foram da ordem de 0,6 ± 0,1 % (H89) e de 0,4 ± 0,1 % (H140), embora os teores de glucanas totais foram elevados em ambos híbridos (33,7 ± 0,4 % e 35,5 ± 0,7 %, respectivamente). As análises de imunohistoquímica e microscopia de fluorescência foram efetivas na imunolocalização de glucanas mistas em tecidos de cana-de-açúcar.