Goma xantana

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  • Publicado : 14 de dezembro de 2012
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• Introdução
Biopolímeros são polissacarídeos de origem microbiana, sintetizados por bactérias, fungos e leveduras. Xantanas são exopolissacarídeos, que possuem a capacidade de for¬mar géis e soluções viscosas em meio aquoso.
A goma xantana é um biopolímero classificado como heteroexopolissacarídeo ramificado, aniônico, produzido por fermentação, empregando a bactéria Xanthomonas campestris.Essas bactérias apresentam células em forma de bastonetes, Gram-negativas e ocorrem predominantemente isoladas. Em 1961, o Departamento de Agricultura dos EUA descobriu que esta bactéria encontrada em folhas de repolho, produzia um polissacarídeo extracelular com grandes propriedades reológicas, desde então uma série de melhorias na fabricação desse polissacarídeo foram feitas. Hoje, a gomaxantana é o polissacarídeo mais importante comercialmente.
Atualmente a xantana é o polissacarídeo com maior estabilidade existente no mercado, por formar soluções aquosas de alta viscosidade e extremamente pseudoplásticas. Esta viscosidade é tomada como parâmetro de qualidade, é influenciada pelo tipo das cepas, composição do meio fermentativo e pelas condições operacionais utilizadas naprodução. Sua produção, comercialização e utilização como espessante e estabilizante tornou-se crescente, com o passar dos anos estima-se que 50000 toneladas são consumidas por ano por indústrias de alimentos, petróleo, farmacêutica e produtos agrícolas.
No Brasil toda a Goma Xantana utilizada nos segmentos industriais é importada, porém o país é o maior produtor de insumos básicos parasua produção, pois é o maior produtor de cana de açúcar do mundo, responsável por 25% de toda produção mundial. Assim, estudos de seleção de cepas e de condições operacionais são de extrema importância para que o país possa competir com os produtos hoje comercializados.
• Descrição
A composição dos biopolímeros é limitada a um número pequeno de monossacarídeos e outros components nãocarboidratos, principalmente os grupamentos de acetila e piruvato que são responsáveis pela viscosidade das soluções aquosas desdes polímeros. Porém estas apresentam diversidade nas propriedades físicas. Alguns destes polímeros produzem soluções altamente viscosas, e outros podem formar géis semelhantes ao de ágar pela adição de sais.
A goma xantana é um heptassacarídeo de elevado peso molecular (2 a12x106 Da), constituído por resíduos de glicose (β-1,3), manose (β-1,4) e ácido glucorônico (β-1,2) na relação de 2:2:1 e proporções variáveis de resíduos acetil e piruvato (Figura 1). A composição da goma varia de acordo a estripe de X. campestris, o meio de cultura assim como com o biorreator utilizado e todo o processamento.


Figura 1: Estrutura molecular da goma xantana. (Fonte:http://cvnaturplas.dnsalias.com/materiais-naturais/polimeros-biodegradaveis-de-origem-natural)
A presença de cadeias laterais e o caráter iônico nas moléculas de xantana aumentam a sua hidratação e conferem, com os ácidos glicurônico, piruvático e acético, tonicidade à xantana e ainda estão relacionados à conformação molecular.

Figura 2: Conformação em hélice da goma xantana vista perpendicular (àesquerda) e paralelamente (à direita) ao eixo da hélice. (MOORHOUSE, WALKINSHAW, ARNOTT, 1977).
A composição química da goma é fundamental para sua funcionalidade e aplicação. As gomas de interesse comercial devem ser capazes de formar estruturas secundárias, terciárias e, às vezes, quaternárias em meio aquoso.
• Microoganismo e Matéria-prima:
Características Gerais de Xanthomonas:
 Gram negativos,bastonetes retos;
 Móveis por meio de um flagelo polar;
 Temperatura ótima: 25 a 30°C;
 Aeróbicos estritos;
 Produzem pigmento amarelo: xantomonadina;


Figura 3: Colônias de Xanthomonas em meio CCDEL (fonte: http://www.ufrgs.br/agrofitossan/fit35/seminarios_2008/xanthomonas_sabrina.pdf)

Esse gênero Xanthomonas infecta uma extensa variedade de plantas incluindo alguns de interesse...
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