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Título: Caracterização química e atividade antibacteriana da pectina do noni (Morinda citrifolia L.) nativa e sulfatada
Título em inglês: Chemical characterization and antibacterial activity of native and sulfated noni pectin (Morinda citrifolia L.)
Autor(es): Pereira, Elaine Cristina
Orientador(es): Figueiredo, Evânia Altina Teixeira de
Coorientador(es): Ricardo, Nágila Maria Pontes Silva
Palavras-chave: Modificação de polissacarídeos
Sulfatação
Bactérias patogênicas
Pectina
Data do documento: 2015
Citação: PEREIRA, Elaine Cristina. Caracterização química e atividade antibacteriana da pectina do noni (Morinda citrifolia L.) nativa e sulfatada. 2015. 83 f. Dissertação (Mestrado em Ciência e Tecnologia de Alimentos)-Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2015.
Resumo: O noni (Morinda citrifolia L.) é um arbusto nativo do sudeste da Ásia, adaptado a ambientes secos e adversos, cujo fruto demonstra ser uma fonte de pectina em potencial. A pectina é um heteropolissacarídeo presente nos vegetais, muito utilizada pelas indústrias de alimentos como agente gelificante, emulsificante, estabilizante e espessante. Apresenta diversas propriedades biológicas, como ação antibacteriana, que pode ser potencializada pela sulfatação. A sulfatação caracteriza-se pela introdução do grupo sulfato à molécula orgânica, com o propósito de potencializar ou desenvolver novas propriedades funcionais. Diante disto, a fim de fornecer mais uma opção em fonte de pectina e explorar mais das potencialidades do noni, esta pesquisa objetivou realizar a caracterização química e avaliar a atividade antibacteriana da pectina do noni antes e após o processo de sulfatação. O polímero foi extraído a pH 4,0, a partir da polpa do noni maduro, com oxalato de amônio 0,25%/ácido oxálico. O derivado sulfatado foi produzido pelo método do ácido clorossulfônico-piridina. As pectinas nativa e sulfatada foram caracterizadas por espectroscopia no infravermelho, análises térmicas, análise elementar, cromatografia de permeação em gel, quantificação de proteínas e quanto ao comportamento reológico e potencial zeta. A atividade antibacteriana foi avaliada contra bactérias Gram positivas (Listeria monocytogenes e Staphylococcus aureus) e Gram negativas (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa e Salmonella Enteritidis), através de um teste de microdiluição em caldo (2 a 10 mg/mL). A pectina do noni apresentou coloração levemente amarelada, baixo grau de esterificação (38,34%) e alta massa molar (222,82 kg/mol). A sulfatação foi satisfatória, sendo confirmada por espectroscopia no infravermelho (bandas em 829 e 1247 cm-1 associadas aos grupos sulfato) e análise elementar (%Enxofre: 12,51). Essa modificação ocasionou alterações nas propriedades da pectina, como: aumento da estabilidade térmica e do caráter eletronegativo; redução da massa molar e da viscosidade. As pectinas nativa e sulfatada exibiram ação antibacteriana, sendo o polímero nativo mais efetivo, produzindo inibições em torno de 80 e 83% frente a E. coli e P. aeruginosa, respectivamente, a 10 mg/mL. A pectina sulfatada demonstrou menor ação, com os maiores índices de inibição obtidos, a 10 mg/mL, para L. monocytogenes (26,45%), S. aureus (26,25%) e P. aeruginosa (28,39%). Conclui-se que o fruto do noni é uma fonte potencial de pectina, apresentando rendimentos compatíveis a fontes industriais (~15%). A sulfatação afetou negativamente a ação antibacteriana da pectina, ocasionando perdas em sua atividade inibitória.
Abstract: The noni (Morinda citrifolia L.) is a native shrub Southeast Asia adapted to dry and harsh environments. Its fruit proves to be a potential source of pectin. Pectin is a heteropolysaccharide present in vegetables, widely used by the food industry as a gelling agent, emulsifier, stabilizer and thickener. It has several biological properties, such as antibacterial activity, which can be enhanced by sulfation. The sulfation is characterized by the introduction of the sulfate group to the organic molecule, in order to enhance or develop new functional properties. In view of this, in order to provide another option in source of pectin and explore more the noni's potential, this research aimed to carry out the chemical characterization and evaluate the antibacterial activity of noni pectin before and after the sulfation process. The polymer was extracted at pH 4.0 from pulp of mature noni with 0.25% ammonium oxalate/oxalic acid. The sulphated derivative was produced by the chlorosulfonic acid-pyridine method. The native and sulfated pectins were characterized by infrared spectroscopy, thermal analysis, elemental analysis, gel permeation chromatography, quantification of protein and as to the rheological behavior and zeta potential. The antibacterial activity was evaluated against Gram positive bacteria (Listeria monocytogenes and Staphylococcus aureus) and Gram negative (Escherichia coli, Pseudomonas aeruginosa and Salmonella Enteritidis) by a microdilution broth assay (2 to 10 mg/mL). Noni pectin showed slightly yellowish color, low degree of esterification (38.34%) and high molar mass (222.82 kg/mol). The sulfation was satisfactory, being confirmed by infrared spectroscopy (bands at 829 and 1247 cm-1 associated with the sulfate groups) and elemental analysis (%Sulphur: 12.51). This modification resulted in changes in the properties of pectin, such as increase of thermal stability and electronegative character; reduction of the molecular weight and viscosity. The native and sulfated pectins exhibited antibacterial action. The native polymer was more effective and produced inhibitions around 80 and 83% compared to E. coli and P. aeruginosa, respectively, to 10 mg/mL. The sulfated pectin showed lowest activity, with higher inhibition rates obtained at 10 mg/mL for L. monocytogenes (26.45%), S. aureus (26.25%) and P. aeruginosa (28.39%). We conclude that the fruit of noni is a potential source of pectin, with yields similar to industrial sources (~15%). The sulfation negatively affected the antibacterial action of pectin, causing losses in its inhibitory activity.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/22826
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