Estudio químico del endosperma de la semilla de la leguminosa Gleditsia triacanthos

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Este trabajo de Tesis tuvo por objeto el estudio quimico del endosperma de la semilla de la leguminosa Gleditsia triacanthos. En él se presentan: 1. Una introducción botánica donde se anaiiza la familia Leguminosae: la antiguedad geoiógica, la difusión, las caracteristicas anatómicas y fisiológicas...

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Detalles Bibliográficos
Autor principal:	Manzi, Adriana Elba
Otros Autores:	Cerezo, Alberto Saúl
Formato:	Tesis doctoral publishedVersion
Lenguaje:	Español
Publicado:	Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales 1984
Acceso en línea:	https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1857_Manzi http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n1857_Manzi_oai
Aporte de:	Repositorio Digital de la Universidad de Buenos Aires (UBA) de Universidad de Buenos Aires

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Se citan los origenes históricos del empleo de estos polisacáridos y las especies de las que se obtienen los utilizados en la industria. También se presenta una lista de sus aplicaciones, ya sea solos o en mezclas con otros polisacáridos. 3. Una revisión concisa de los estudios quimicos realizados sobre galactomananos de semillas de leguminosas. En la misma sólo se enumeran los diferentes métodos de extracción, purificación y determinación de homogeneidad empleados y las conclusiones de los análisis estructurales, dado que este tipo de métodos y la información que proporcionan son ampliamente conocidos. Se indican las desviaciones a la estructura tipica encontradas en los galactomananos de algunas especies de leguminosas y se presenta una Tabla donde se enumeran las especies cuyos galactomananos has sido analizados asi como las principales caracteristicas de los mismos. 4. Un análisis somero de los métodos enzimáticos y quimicos y un análisis detallado del método espectroscópico empleado para el análisis de la distribución de las cadenas laterales de galactosa en los galactomananos. Si bien los dos primeros métodos no han sido empleados en el presente trabajo, resulta de interés realizar una comparación entre éstos y el método espectroscópico utilizado. 5. Un análisis teórico detallado de las caracteristicas estructurales que determinan la conformación y cambios de conformación en moléculas de hidratos de carbono. El mismo parte de los monosacáridos, para pasar a los disacáridos y llega finalmente a los polisacáridos. Se presenta una clasificación de los polisacáridos en función de su estereoquimica y de las interacciones entre cadenas. Se indican las conformaciones preferidas de cada tipo de polisacárido, es decir, las estructuras secundarias y terciarias que adoptan de acuerdo con la secuencia de monosacáridos que poseen y los tipos de enlaces glicosidicos (estructura primaria). Se analiza la estructura cuaternaria resultante de la interacción entre distintas cadenas, en polisacáridos que cumplen una función de sostén como los componentes de las paredes celulares de vegetales superiores y en los que, como los galactomananos, cumplen una función de reserva y retención de agua. Se analizan en detalle los antecedentes sobre el análisis de la conformación adoptada por los galactomananos en solución y las interacciones entre distintas cadenas de estos polisacáridos. 6. La descripción de los resultados obtenidos en el estudio químico del endosperma de la semilla de la leguminosa Gleditsia triacanthos. El trabajo puede dividirse en tres partes: a) Estudio del sitema de galactomananos. Estos polisacáridos fueron extraídos con agua a temperatura ambiente, a 50° y a 95°y precipitados por agregado paulatino de etanol hasta una concentración del 85%. Cada fracción fue analizada, determinandose su contenido proteico, la composición en monosacáridos y aminoácidos y los poderes rotatorios en distintos medios. Se analizó además la homogeneidad de las fracciones por cromatografía sobre geles y el comportamiento de las mismas frente a una lectina específica, Ricinus communis. Cada una de las fracciones de galactomananos fue sometida a un exhaustivo análisis estructural por metilación y en algunos casos por espectroscopía de resonancia magnética protónica y de 13C. Este ültimo método permitió detenminar la frecuencia de inserción de las cadenas laterales de galactosa. b) Estudio de los productos extraíbles con agua a temperatura ambiente, a 50° y a 95° y solubles en etanol 85%. Estos productos permanecen en solución después de la precipitación de los galactomananos y nunca se había realizado un análisis detallado de los mismos. Después del análisis de estos productos se intentaron distintos métodos de fraccionamiento: Cromatografía sobre geles, diálisis y cromatografía de intercambio aniónico. Si bien todos los métodos aportaron datos de importancia para el conocimiento de estos productos, el ültimo resultó ser el más adecuado para el fraccionamiento. Empleandola cromatografía de intercambio aniónico, el producto extraido con agua a temperatura ambiente y soluble en etanol 85% se separó en una fracción neutra y un grupo de fraccionesinteractuantes con la resina. La primera resuitó estar formada por oligosacáridos con grado de polimerización promedio de 15 y con una estructura de tipo galactomanano, de acuerdo con el análisis por metilación, oxidación con periodato y espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 1H y de 13C. Las segundas resultaron estar compuestas por otros monosacáridos además de manosa y galactosa y tienen una estructura muy ramificada. Las otras fracciones solubies en etanol 85%(provenientes de las extracciones con agua a 50° y a 95°) mostraron comportamientos simiiares. c) Estudio de los productos extraibles con urea 7M, oxalato de amonio 1% y álcali del endosperma agotado por extracciones acuosas. Se analizaron los productos precipitables con etanol asi como aquellos que permanecen en solución en etanol 85%. Se presenta el análisis de los mismos (similar al realizado para los galactomananos) y los primeros indicios estructurales. 7. La discusión de los resultados antes descriptos. Esta discusión se presenta por separado debido a que la diversidad y cantidad de resultados obtenidos provocaría que la descripción y la discusión simultáneas de los resultados se tradujera en la pérdida de continuidad y de coherencia. Las conclusiones obtenidas resultaron sumamente interesantes: a) E1 estudio detallado del sistema de galactomananos permitió realizar un análisis de las variaciones de las propiedades y el comportamiento de los mismos en función de los cambios de estructura. b) El aislamiento y anáiisis estructural de los oligosacáridos de tipo galactomanano permitió aportar una nueva evidencia a favor de la ruta biosintética propuesta para los galactomananos. c) E1 análisis de los productos extraidos en condiciones más drásticas y del insoluble remanente, permitió inferir que las paredes celulares primarias del endosperma de Gleditsia triacanthos poseen una estructura simple y están formadas fundamentalmente por galactomananos que, por su estructura, cumplen una función de sostén. Por su parte la aplicación de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 13C de alta resolución (75 MHz)permitió calcular la distribución de las cadenas laterales de galactosa en función de las frecuencias de triadas. Es la primera vez que pudo realizarse este tipo de cálculo por un método rápido como es el espectroscópico. 8. La descripción detallada de todas las técnicas experimentales empleadas en el presente trabajo. 9. Un apéndice en el cual se detallan los resultados obtenidos durante la búsqueda de un método adecuado de metilación para los galactomananos. Esta búsqueda involucró el empleo de diferentes técnicas, las cuales proporcionaron datos de interés sobre la reactividad de estos polisacáridos en diferentes solventes. Se presentan las conclusiones a las que se pudo arribar en base a este estudio.
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Una clasificación general de los polisacáridos de origen vegetal que permite ubicar a los galactomananos, principales constituyentes del endosperma de las leguminosas, en este amplio espectro. Se citan los origenes históricos del empleo de estos polisacáridos y las especies de las que se obtienen los utilizados en la industria. También se presenta una lista de sus aplicaciones, ya sea solos o en mezclas con otros polisacáridos. 3. Una revisión concisa de los estudios quimicos realizados sobre galactomananos de semillas de leguminosas. En la misma sólo se enumeran los diferentes métodos de extracción, purificación y determinación de homogeneidad empleados y las conclusiones de los análisis estructurales, dado que este tipo de métodos y la información que proporcionan son ampliamente conocidos. Se indican las desviaciones a la estructura tipica encontradas en los galactomananos de algunas especies de leguminosas y se presenta una Tabla donde se enumeran las especies cuyos galactomananos has sido analizados asi como las principales caracteristicas de los mismos. 4. Un análisis somero de los métodos enzimáticos y quimicos y un análisis detallado del método espectroscópico empleado para el análisis de la distribución de las cadenas laterales de galactosa en los galactomananos. Si bien los dos primeros métodos no han sido empleados en el presente trabajo, resulta de interés realizar una comparación entre éstos y el método espectroscópico utilizado. 5. Un análisis teórico detallado de las caracteristicas estructurales que determinan la conformación y cambios de conformación en moléculas de hidratos de carbono. El mismo parte de los monosacáridos, para pasar a los disacáridos y llega finalmente a los polisacáridos. Se presenta una clasificación de los polisacáridos en función de su estereoquimica y de las interacciones entre cadenas. Se indican las conformaciones preferidas de cada tipo de polisacárido, es decir, las estructuras secundarias y terciarias que adoptan de acuerdo con la secuencia de monosacáridos que poseen y los tipos de enlaces glicosidicos (estructura primaria). Se analiza la estructura cuaternaria resultante de la interacción entre distintas cadenas, en polisacáridos que cumplen una función de sostén como los componentes de las paredes celulares de vegetales superiores y en los que, como los galactomananos, cumplen una función de reserva y retención de agua. Se analizan en detalle los antecedentes sobre el análisis de la conformación adoptada por los galactomananos en solución y las interacciones entre distintas cadenas de estos polisacáridos. 6. La descripción de los resultados obtenidos en el estudio químico del endosperma de la semilla de la leguminosa Gleditsia triacanthos. El trabajo puede dividirse en tres partes: a) Estudio del sitema de galactomananos. Estos polisacáridos fueron extraídos con agua a temperatura ambiente, a 50° y a 95°y precipitados por agregado paulatino de etanol hasta una concentración del 85%. Cada fracción fue analizada, determinandose su contenido proteico, la composición en monosacáridos y aminoácidos y los poderes rotatorios en distintos medios. Se analizó además la homogeneidad de las fracciones por cromatografía sobre geles y el comportamiento de las mismas frente a una lectina específica, Ricinus communis. Cada una de las fracciones de galactomananos fue sometida a un exhaustivo análisis estructural por metilación y en algunos casos por espectroscopía de resonancia magnética protónica y de 13C. Este ültimo método permitió detenminar la frecuencia de inserción de las cadenas laterales de galactosa. b) Estudio de los productos extraíbles con agua a temperatura ambiente, a 50° y a 95° y solubles en etanol 85%. Estos productos permanecen en solución después de la precipitación de los galactomananos y nunca se había realizado un análisis detallado de los mismos. Después del análisis de estos productos se intentaron distintos métodos de fraccionamiento: Cromatografía sobre geles, diálisis y cromatografía de intercambio aniónico. Si bien todos los métodos aportaron datos de importancia para el conocimiento de estos productos, el ültimo resultó ser el más adecuado para el fraccionamiento. Empleandola cromatografía de intercambio aniónico, el producto extraido con agua a temperatura ambiente y soluble en etanol 85% se separó en una fracción neutra y un grupo de fraccionesinteractuantes con la resina. La primera resuitó estar formada por oligosacáridos con grado de polimerización promedio de 15 y con una estructura de tipo galactomanano, de acuerdo con el análisis por metilación, oxidación con periodato y espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 1H y de 13C. Las segundas resultaron estar compuestas por otros monosacáridos además de manosa y galactosa y tienen una estructura muy ramificada. Las otras fracciones solubies en etanol 85%(provenientes de las extracciones con agua a 50° y a 95°) mostraron comportamientos simiiares. c) Estudio de los productos extraibles con urea 7M, oxalato de amonio 1% y álcali del endosperma agotado por extracciones acuosas. Se analizaron los productos precipitables con etanol asi como aquellos que permanecen en solución en etanol 85%. Se presenta el análisis de los mismos (similar al realizado para los galactomananos) y los primeros indicios estructurales. 7. La discusión de los resultados antes descriptos. Esta discusión se presenta por separado debido a que la diversidad y cantidad de resultados obtenidos provocaría que la descripción y la discusión simultáneas de los resultados se tradujera en la pérdida de continuidad y de coherencia. Las conclusiones obtenidas resultaron sumamente interesantes: a) E1 estudio detallado del sistema de galactomananos permitió realizar un análisis de las variaciones de las propiedades y el comportamiento de los mismos en función de los cambios de estructura. b) El aislamiento y anáiisis estructural de los oligosacáridos de tipo galactomanano permitió aportar una nueva evidencia a favor de la ruta biosintética propuesta para los galactomananos. c) E1 análisis de los productos extraidos en condiciones más drásticas y del insoluble remanente, permitió inferir que las paredes celulares primarias del endosperma de Gleditsia triacanthos poseen una estructura simple y están formadas fundamentalmente por galactomananos que, por su estructura, cumplen una función de sostén. Por su parte la aplicación de la espectroscopia de resonancia magnética nuclear de 13C de alta resolución (75 MHz)permitió calcular la distribución de las cadenas laterales de galactosa en función de las frecuencias de triadas. Es la primera vez que pudo realizarse este tipo de cálculo por un método rápido como es el espectroscópico. 8. La descripción detallada de todas las técnicas experimentales empleadas en el presente trabajo. 9. Un apéndice en el cual se detallan los resultados obtenidos durante la búsqueda de un método adecuado de metilación para los galactomananos. Esta búsqueda involucró el empleo de diferentes técnicas, las cuales proporcionaron datos de interés sobre la reactividad de estos polisacáridos en diferentes solventes. Se presentan las conclusiones a las que se pudo arribar en base a este estudio. Fil: Manzi, Adriana Elba. Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales; Argentina. application/pdf https://hdl.handle.net/20.500.12110/tesis_n1857_Manzi spa Universidad de Buenos Aires. Facultad de Ciencias Exactas y Naturales info:eu-repo/semantics/openAccess https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/2.5/ar Estudio químico del endosperma de la semilla de la leguminosa Gleditsia triacanthos info:eu-repo/semantics/doctoralThesis info:ar-repo/semantics/tesis doctoral info:eu-repo/semantics/publishedVersion http://repositoriouba.sisbi.uba.ar/gsdl/cgi-bin/library.cgi?a=d&c=aextesis&d=tesis_n1857_Manzi_oai

Estudio químico del endosperma de la semilla de la leguminosa Gleditsia triacanthos

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