Caracterização hidrodinâmica de xantanas sintetizadas por diferentes cepas de Xanthomonas arboricola pv pruni e meios de produção

Xanthan gum is a microbial biopolymer produced by bacteria of the genus Xanthomonas, widely used in the food, pharmaceutical and oil industry. The properties of gum are directly related to its chemical composition, molar mass and morphological structure. Commercial xanthan has a primary chemical structure composed of repeated pentasaccharide units, formed by two units of glucose, two units of mannose and one unit of glucuronic acid. In addition to the characteristic structure of xanthan, xanthan pruni has a rhamnose molecule. The choice of the Xanthomonas strain, the composition of the medium and the operational production conditions affect the molar mass, viscosity, the amount of acetyl and pyruvate , and furthermore influences the solubility of the produced xanthan gum. In this work, the behavior of the hydrodynamic properties of 10 strains of Xanthomonas arboricola pv pruni and a standard commercial strain for comparison were studied. Each xanthan was produced in 2 different production medium, the MPI + II culture medium (medium A) composed of: sucrose; NH4H2PO4; K2HPO4; KH2PO4; (NH4)2SO4; MgSO4; C6H8O7; H3BO3; FeCl3; CaCl2.2H2O; ZnSO4, and the MPII culture medium (medium B) composed of: sucrose; NH4H2PO4; K2HPO4; KH2PO4; (NH4)2SO4; MgSO4. In the characterization of the gums, light scattering was used to determine the hydrodynamic radius, the polydispersity index, the particle size distribution and the molar mass of the synthesized xanthans. A particle characterizer in liquid dispersions, Litesizer ™ 500, was used for analysis. The xanthans produced by the 11 strains showed different hydrodynamic radius and molar mass and an acceptable polydispersion indicating a homogeneous population. The size distribution by intensity of the xanthans indicated that the xanthan solutions are in the diluted concentration regime. The production medium had an influence on the hydrodynamic properties of the studied xanthans. Hydrodynamic characterization by light scattering was essential to know the size and molar mass of the synthesized xanthans and corroborating with new research in different areas.Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPESA goma xantana é um biopolímero microbiano produzido por bactérias do gênero Xanthomonas, amplamente utilizada na indústria de alimentos, farmacêutica e petrolífera. As propriedades da goma estão diretamente relacionadas com a sua composição química, massa molar e estrutura morfológica. A xantana comercial apresenta uma estrutura química primária composta por repetidas unidades pentassacarídicas, formadas por duas unidades de glicose, duas unidade de manose e uma unidade de ácido glicurônico. A xantana pruni apresenta em sua estrutura, além da estrutura característica da xantana, uma molécula de ramnose A escolha da cepa de Xanthomonas, a composição do meio e as condições operacionais de produção afetam a massa molar, viscosidade, a quantidade de substituinte acetila e piruvato, e além disso influencia na solubilidade da goma xantana produzida. Neste trabalho foram estudados o comportamento das propriedades hidrodinâmicas de 10 cepas de Xanthomonas arboricola pv pruni e uma cepa padrão comercial para comparação. Cada xantana foi produzida em 2 meio de produção diferentes, o meio de cultura MPI+II (meio A) composto por: sacarose; NH4H2PO4; K2HPO4; KH2PO4; (NH4)2SO4; MgSO4; C6H8O7; H3BO3; FeCl3; CaCl2.2H2O; ZnSO4, e o meio de cultura MPII (meio B) composto por: sacarose; NH4H2PO4; K2HPO4; KH2PO4; (NH4)2SO4; MgSO4. Na caracterização das gomas, utilizou-se o espalhamento de luz para determinar o raio hidrodinâmico, o índice de polidispersão, a distribuição do tamanho de partícula e a massa molar das xantanas sintetizadas. Um caracterizador de partículas em dispersões líquidas, Litesizer™ 500, foi utilizado para análises. As xantanas produzidas pelas 11 cepas apresentaram raio hidrodinâmico e massa molar diferentes entre elas e uma polidispersão aceitável indicando uma população homogênea. A distribuição de tamanho por intensidade das xantanas indicaram que as soluções de xantanas estão no regime diluído de concentração. O meio de produção teve influência nas propriedades hidrodinâmicas das xantanas estudadas. A caracterização hidrodinâmica por espalhamento de luz, foi essencial para conhecer o tamanho e a massa molar das xantanas sintetizadas e corroborando com novas pesquisas em diferentes áreas