Oligossacarídeos da parede celular de cana-de-açúcar com xilanase e celulase., Notas de estudo de Metodologia

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Augusto Cesar Crivellari

Caracterização estrutural das

hemiceluloses de paredes celulares de

cana-de-açúcar

Characterization of the sugarcane cell

wall hemicelluloses

São Paulo

Augusto Cesar Crivellari

Caracterização estrutural das hemiceluloses de

paredes celulares de cana-de-açúcar

Charaterization of the sugarcane cell wall

hemiceluloses

VERSÃO ORIGINAL CORRIGIDA

O ORIGINAL ENCONTRA-SE DISPONÍVEL NA BIBLIOTECA DO

IB-USP

São Paulo

Dissertação apresentada ao Instituto de

Biociências da Universidade de São

Paulo, para a obtenção de Título de

Mestre em Ciências Biológicas, na Área

de Botânica.

Orientador: Prof. Dr. Marcos Silveira

Buckeridge

Dedico esse trabalho, Aos meus pais, pelos ENORMES esforços dedicados a mim e meus estudos; Ao meu irmão, pela plena disposição em ajudar e a constante torcida; À Mafinha minha vó madrinha; Ao Junião pelo espelho e inspiração; E à minha linda Thalita por toda ajuda. Sem ela a vida teria menos graça.

“O homem é do tamanho do seu sonho...” Livro do Desassossego, Fernando Pessoa

Sumário

Comissão Julgadora: ............................................................................................................................. 3 Índice de Figuras .................................................................................................................................. 9 Resumo .............................................................................................................................................. 13 Abstract ............................................................................................................................................. 14 Introdução ......................................................................................................................................... 15 Cana-­‐de-­‐açúcar: do Bioetanol de sacarose à quarta geração. .............................................................. 15 Parede Celular: Composição .................................................................................................................. 16 Xiloglucanos .......................................................................................................................................... 20 β-­‐glucano............................................................................................................................................... 22 Arabinoxilano ........................................................................................................................................ 23 Implicações no etanol celulósico ........................................................................................................... 26 Objetivo ............................................................................................................................................. 28 Material e Métodos............................................................................................................................ 29 Material Vegetal.................................................................................................................................... 29 Estrutura fina das principais hemiceluloses da parede celular de cana-­‐de-­‐açúcar ............................... 29 Extração da parede celular de colmo e folha de cana-­‐de-­‐açúcar .......................................................... 30 Análise de oligossacarídeos por Cromatografia Aniônica de Alta Performance com detecção por Amperométrica Pulsada (HPAEC-­‐PAD). ................................................................................................. 31 Fracionamento da parede celular de colmo de cana-­‐de-­‐açúcar e análise da estrutura fina do xiloglucano e arabinoxilano................................................................................................................... 32 Análise dos oligossacarídeos provenientes da digestão enzimática das frações 1M e 4M da parede de celular de colmo de cana-­‐de-­‐açúcar com xilanase e celulase por espectrometria de massas (MALDI-­‐ TOF) ....................................................................................................................................................... 35 Alíquotas das misturas dos oligossacarídeos provenientes da digestão enzimática das frações 1M e 4M do fracionamento químico de colmo de cana-­‐de-­‐açúcar foram analisados em HPAEC-­‐PAD (seguindo a metodologia descrita no item Análise de oligossacarídeos por Cromatografia Aniônica de Alta Performance com detecção por Amperométrica Pulsada (HPAEC-­‐PAD) ) antes do encaminhamento das amostras ao MALDI-­‐TOF. Em conjunto, as duas técnicas possibilitaram a identificação dos principais oligossacarídeos da mistura. ..................................................................... 35 Análise oligossacarídeos provenientes da digestão enzimática das frações 1M e 4M da parede de celular de colmo de cana-­‐de-­‐açúcar com xilanase por eletroforese de carboidratos em gel de poliacrilamida (PACE). ........................................................................................................................... 36 Digestão enzimática sequencial utilizando liquenase e xilanase em parede celular de colmo de cana-­‐ de-­‐açúcar. .............................................................................................................................................. 38

Digestão enzimática sequencial utilizando liquenase e xilanase em parede celular de colmo de cana-­‐

• Resultados
  • Comparação da composição e estrutura da parede celular de colmo e folha de cana-­‐de-­‐açúcar
  • de-­‐açúcar.
  • enzimática por espectrométrica de massa (MALDI-­‐TOF) Análise estrutural dos oligossacarídeos de xiloglucano e arabinoxilanos obtidos por digestão
  • PACE Análise estrutural dos oligossacarídeos produzidos pela digestão enzimática das frações 1 e 4M por
• Discussão
  • biotecnológicas. Xiloglucano, β-­‐glucano e arabinoxilano. Estrutura fina da Parede de cana-­‐de-­‐açúcar: diferenças entre folha e colmo e possíveis consequências
    • Xiloglucano
    • β-­‐glucano
    • Arabinoxilanos
    • Interações entre hemiceluloses e a limitações para hidrólise enzimática
• Considerações Finais
• Bibliografia
• Anexo.................................................................................................................................................

picos de (e) trissacarídeo, (f) tetrassacarídeo e (g) pentassacarídeos de glucose. (D), a digestão com xilanase produziu uma serie homóloga de oligossacarídeos que lembram fragmentos de xilanos. As digestões ocorreram em pH 5.0, em tampão acetato de amônio e com 0,5U de enzima. A reação era interrompida com 5 min de fervura. Os cromatogramas foram obtidos em um HPAEC-PAD Dionex® ICS-3000. ........................................................................ 45 Figura 7 – Injeção de padrão de isoprimeverose indicando um pico preponderante em 5,567 min. O perfil cromatográfico foi obtido em HPAEC- PAD Dionex® ICS-3000, no mesmo programa em que foram corridas todas as outras amostras. .................................................................................................. 45 Figura 8 – Coinjeção de glucose e isoprimeverose com amostra de digestão de parede celular de colmo digerido com celulase. Esta coinjeção visou dar suporte à afirmação de que os picos com tempos de retenção de 3,74 (a) e 5,54 (b) são glucose e isoprimeverose respectivamente. O cromatograma foi obtido em um HPAEC-PAD Dionex® ICS-3000, no mesmo programa em que foram corridas todas as outras amostras. ........................................................... 46 Figura 9 – Controles do experimento da digestão sequencial. Letra 1 (A 1 , B 1 , C 1 e D 1 ) corresponde à digestão de 0-24 horas; Letra 2 (A 2 , B 2 , C 2 e D 2 ) corresponde à digestão de 24-48 horas. ( A ) ausência de enzima em ambos os ciclos de digestão; ( B ) ambos os ciclos de digestão enzimática com Liquenase; ( C ) ambos os ciclos de digestão enzimática com Xilanase; ( D ) ambos os ciclos de digestão enzimática com Liquenase e Xilanase concomitantemente. (a) trissacarídeo típico de β-glucano, (b) tetrassacarídeo típico de β-glucano e (c) pentassacarídeo típico de β-glucano. (→) picos com tempo de retenção únicos do tratamento com lichanase e xilanase concomitante. As digestões ocorreram em pH 5.0, em tampão acetato de amônio e com 0,5U/mL de enzima (quando presente). Antes de uma nova enzima ser adicionada, a reação era interrompida com 5 minutos de fervura. Os cromatogramas foram obtidos por HPAEC-PAD Dionex® ICS-3000. ........................................................................ 49 Figura 10 – Digestão seqüencial à amostra de parede celular de colmo de cana-de-açúcar. Letra 1 (A 1 , B 1 , C 1 e D 1 ) corresponde à digestão de 0-24 horas; Letra 2 (A 2 , B 2 , C 2 e D 2 ) corresponde à digestão de 24-48 horas. (A) digestão seqüencial iniciada (0-24h) com enzima Liquenase (A 1 ), seguida (24-48h) de digestão com Xilanase (A 2 ); (B) digestão seqüencial iniciada (0-24h) com enzima Xilanase (B 1 ), seguida (24-48h) de digestão com Liquenase (B 2 ). (→) picos com tempo de retenção diferentes dos controles com uma única enzima, ou seja, picos novos. As digestões ocorreram em pH 5.0, em tampão acetato de amônio e com 0,5U/mL de enzima. Antes de uma nova enzima ser adicionada, a reação era interrompida com 5 minutos de fervura. Os cromatogramas foram obtidos por análise em HPAEC-PAD Dionex® ICS-3000. .............................................................................................................................. 50

Figura 11 – Perfis cromatográficos das hidrólises enzimáticas das frações 1M e 4M da parede celular de colmo de cana-de-açúcar com as enzimas xilanase (A e B) e celulase (C e D). (A) Perfil dos oligossacarídeos provenientes da digestão da fração 1M com Xilanase; (B) Perfil dos oligossacarídeos provenientes da digestão da fração 4M com Xilanase; (C) Perfil dos oligossacarídeos provenientes da digestão da fração 1M com Celulase; (D) Perfil dos oligossacarídeos provenientes da digestão da fração 4M com Celulase. (a) Oligossacarídeos com diversidade e intensidade diferentes entre (A) e (B); (b) Oligossacarídeos com diversidade e intensidade diferentes entre (C) e (D); (c), (d), (e) principais oligossacarídeos que apresentam diferenças de intensidade entre (C) e (D). ................................................................................. 56 Figura 12 – Cromatogramas da espectrometria de massas (MALDI-TOF) das hidrólises enzimáticas das frações 1M e 4M da parede celular de colmo de cana-de-açúcar com as enzimas xilanase (A e B) e celulase (C e D). (A) Perfil das massas dos oligossacarídeos provenientes da digestão da fração 1M com Xilanase, sendo os retângulos em sequência Pentose 5 até Pentose 14; (B) Perfil das massas dos oligossacarídeos provenientes da digestão da fração 4M com Xilanase, sendo os retângulos em sequência Pentose 4 até Pentose 9 ; (C) Perfil das massas dos oligossacarídeos provenientes da digestão da fração 1M com Celulase, sendo os retângulos em sequência XXG, XXGG; (D) Perfil das massas dos oligossacarídeos provenientes da digestão da fração 4M com Celulase, sendo os retângulos em sequência XXG, XXGG, XXGGG/XLGG, XXXG, XLXG/XXLG e XXXXG. Retângulos e Setas em A e B: massas mensuradas que variam, entre si, na forma de uma progressão aritmética, sempre com o acréscimo de 132 a massa anterior; Retângulo em C e D: massas mensuradas que não variam, na forma de uma progressão aritmética, ora a o acréscimo de 132, ora de 162 a massa anterior. ................................... 58 Figura 13 – Corrida preparativa de TLC. Local onde as bandas foram reveladas, visando determinar em que local a sílica deveria ser raspada para que se isolassem os oligossacarídeos. Digestão com xilanase da fração 4M da parede celular de colmo de cana-de-açúcar. ...................................................... 60 Figura 14 – Cromatografia de troca aniônica de alta performance (HPAEAC- PAD) de cada uma das 6 bandas raspadas da TLC da digestão com xilanase da fração 1M, Notar que a escala das bandas 4, 5 e 6 é 10 vezes menor que da banda 1, 2 e 3, para melhor visualização. .......................................................... 61 Figura 15 – Cromatografia de troca aniônica de alta performance (HPAEAC- PAD) de cada uma das 8 bandas raspada na TLC da digestão com xilanase da fração 4M. Notar que a escala das bandas 4, 5, 6, 7 e 8 é 2 vezes menor que da banda 1, 2 e 3, para melhor visualização. ..................................................... 62 Figura 17 – Gel de Poliacrilamida de PACE das bandas purificadas em TLC da hidrólise enzimática da fração 4M com Xilanase. (Ladder) Padrão de oligossacarídeos de xilano com número de resíduos conhecidos, variando de 1

Resumo

O Brasil, segundo maior produtor mundial de biocombustíveis, produz etanol a partir da extração e fermentação de sacarose de colmos de cana-de-açúcar. A utilização da energia presente nas ligações químicas entre os carboidratos da parede celular (celulose, hemiceluloses e pectina), das biomassas de folha e bagaço (hoje ambos considerados resíduos de produção), é uma possibilidade para o incremento, de cerca de 3 vezes o valor atual, na produção de etanol. O entendimento da estrutura química dos polissacarídeos da parede celular de cana-de-açúcar é imprescindível para que esta tecnologia seja desenvolvida. O presente trabalho teve como objetivo isolar as hemiceluloses de colmo de cana-de-açúcar e estudar as suas estruturas químicas. Para tal, utilizou-se AIR ( Alcohol Insoluble Residue ) – parede celular sem açúcar solúvel - de colmo e folha de cana-de-açúcar SP80-3280 em hidrólises enzimáticas com endo-β-xilanase, liquenase e celulase isoladamente ou em conjunto de forma a determinar a estrutura fina dos polímeros atacáveis por tais hidrolases. O AIR de colmo também foi submetido ao fracionamento da parede celular com oxalato de amônio, seguido de extrações com 1M e 4M de NaOH para a separação das hemiceluloses. Somente as frações 1M e 4M de NaOH foram analisadas, através de hidrólises com endo-β-xilanases, seguido da análise dos oligossacarídeos resultantes por HPAEC-PAD ( High Performance Anionic Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection ) e por espectrometria de massas MALDI-TOF. Paralelamente, grupos de oligossacarídeos provenientes de hidrólises do colmo com endo-β-xilanase foram isolados por cromatografia em camada delgada (TLC) preparativa e, em seguida, hidrolisados com α-arabinofuranosidases e analisados por PACE ( Polyacrylamide Carbohydrate Electrophoresis ) para o esclarecimento da estrutura fina de arabinoxilanos. Os resultados obtidos mostraram a presença de xiloglucano na fração NaOH 4M em pequena proporção, cerca de 3% da parede celular, sendo este xiloglucano de 2 tipos: estrutura fina típica de gramíneas (composta por glucose, e os oligossacarídeos isoprimeverose, XG, XXG, XXGG, XXGGG) e estrutura fina de eudicotiledôneas e monocotiledôneas não-comelinóides (composta por oligossacarídeos: XXXG, XLXG/XXLG, XXXXG). A análise por MALDI-TOF da hidrólise das frações 1M e 4M de colmo de cana-de-açúcar com endo-β-xilanase revelou a existência de xilanos lineares (série homóloga de xilanos) em conjunto com um grupo de xilanos ramificados com arabinose de forma regular, com motivos arabinosilados com até 6 xiloses na cadeia principal. As hidrólises com endo-β- xilanase e liquenase em conjunto revelaram que o arabinoxilano e o β-glucano, juntos, perfazem cerca de 40% da parede celular de cana-de-açúcar, e não interferem na hidrólise uma da outra, permitindo o uso concomitante das enzimas em processos industriais. Além disso, especula-se que as arabinoses do arabinoxilano interagem, possivelmente, através de ligações por compostos fenólicos, prevenindo a ação enzimática. O presente trabalho começa a desvendar a estrutura fina das principais hemiceluloses da parede celular de colmo de cana-de-açúcar e aponta para a necessidade de experimentos que permitam compreensão de outros níveis de complexidade da parede celular, como por exemplo, as ramificações com agliconas e interações entre os polissacarídeos. Palavras Chave: Arabinoxilano, Xiloglucano, Hemiceluloses, Parede Celular, Cana-de- açúcar, Etanol Celulósico.

Abstract

Brazil is the second-generation ethanol producer in the World, obtaining it from sugarcane soluble sugar from culms. The second generation ethanol consists of using the energy present in the covalent linkages of the cell wall carbohydrates (cellulose, hemicelluloses and pectin) from culms and leaves (both considered nowadays as litter). This is considered as a great opportunity to increase ethanol production up to 3 times the current figures. The knowledge about sugarcane polysaccharide structure is crucial for the development of the second-generation ethanol technology. This work, aimed at the isolation and structural studies of the hemicellulosic components of the sugarcane cell walls. To achieve this, AIR (Alcohol Insoluble Residue) from culms and leaves (SP 80- 3280 variety) were digested with endo-β-xylanase, lichenase and cellulase (in different sequences, or with isolated or combined enzymes) to help determining the fine structures of the polysaccharides. The AIR from culm was fractionated with increasing alkali concentrations (NaOH 0,1M, 1M and 4M) to purify the different hemicelluloses. Only the 1M and 4M fractions were analyzed, after digestions with endo-β-xylanase, followed by HPAEC-PAD (High Performance Anionic Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection) and MALDI-TOF Mass Spectrometry analyses. Also, the oligosaccharides obtained by the endo-β-xylanase digestion were isolated by preparative TLC (Thin Layer Chromatography), re-digested with α-arabinofuranosidases and finally analyzed by PACE (Polyacrylamide Carbohydrate Electrophoresis) in order to clarify the fine structure of the arabinoxylan from sugarcane culm. The same fractionated material was digested by an endo-β-glucanase to clarify the xyloglucan structure. The results showed that in the 4M fraction, a small concentration of xyloglucan can be found (ca. 3% of the total hemicelluloses), and this polysaccharide has the typical grass structure: XG, XXG, XXGG and XXGGG/XLGG. Other oligosaccharides, typical from eudicotyledons were also found: the XXXG, XLXG/XXLG and XXXXG. The MALDI-TOF and PACE analyses performed after digestion with endo-β-xylanase and α- arabinofuranosidases, revealed the presence of linear xylan oligosaccharides (from 2 to 14) and also fragments with arabinose substitutions. The digestions with endo-β-xylanase and lichenase at the same time, revealed that the arabinoxylan and β-glucans, are 40% of all the sugarcane cell wall mass, and one enzyme does not interfere in the activity of the other. The present work starts to clarify the fine structure of the sugarcane culm (and leaves) major hemicelluloses, and also suggest that experiments aiming the understanding of the cell wall complexity are important steps to help developing efficient cellulosic ethanol technologies to obtain second generation ethanol from sugarcane biomass. Key words: Arabinoxylan, Xyloglucan, Hemicelluloses, Cell Wall, Sugarcane, Cellulosic Ethanol.

coletivamente de pré-tratamentos. Pode-se utilizar tanto processos físicos (steam explosion, hidrotérmico) como químicos (tratamentos com álcali e ácidos) e também ambos os processos acoplados (Soccol et al. , 2010). Por fim, prevê-se o etanol da 4ª fase, na qual a própria planta produziria as enzimas necessárias para a degradação de sua própria parede celular, um processo que substituiria os pré-tratamentos da fase 3. Seria um processo de “autodestruição”, onde a cana-de-açúcar sofreria um processo semelhante à maturação de um fruto. Após esse evento, a parede celular se encontraria em uma forma mais facilmente fermentável (Buckeridge, 2008). O etanol da 4ª fase consistiria na “maturação” da cana-de-açúcar, antes de fermentá-la para, dessa forma, incrementar o rendimento de produto, por meio da fermentação de açúcares derivados da parede celular (Buckeridge, 2008). Todas as abordagens possuem suas dificuldades, porém todas aumentariam em muito o aproveitamento da biomassa da cana-de-açúcar para a fabricação de etanol. Dessa forma, o combustível poderia ser ainda mais amplamente utilizado, promovendo avanços econômicos e sociais para o país. O desenvolvimento dos processos de etanol de segunda geração no Brasil concentram-se na fase 3 e começa a se preparar para a fase 4. Nestas duas fases, um ponto central é conhecer como os polissacarídeos da parede celular do bagaço e da palhada da cana-de-açúcar podem ser hidrolisados por enzimas. Esta não é uma questão trivial, uma vez que a composição química dos polímeros dos diferentes tecidos de cana-de-açúcar são pouco conhecidos. O bagaço de cana-de-açúcar já vem sendo estudado neste aspecto, mas para que possamos acoplar as fases 3 e 4 será necessário compreender primeiro como são as paredes celulares dos diferentes tecidos da planta que geram as matérias primas usadas na indústria, ou seja, a folha, que gera a palhada e o colmo, que gera o bagaço. Este é o objetivo principal do presente trabalho. Parede Celular: Composição A célula vegetal possui uma composta principalmente por carboidratos poliméricos, os polissacarídeos: a parede celular.

Polissacarídeos são polímeros de açúcares simples (chamado de monossacarídeos) quimicamente chamados de poliidroxialdeídos. Na estrutura abaixo, é dado o exemplo da sacarose, açúcar comum utilizado em alimentos, em que uma molécula de glicose (derivada de um poliidroxialdeido) é ligada a uma molécula de frutose (uma poliidroxicetona) através de uma ligação glicosídica β-1,2, ou seja, a hidroxila do carbono 1 da glicose está ligada covalentemente à hidroxila do carbono 2 da frutose. Glicose Frutose Dentre os carboidratos complexos podem-se encontrar dissacarídeos como a sacarose mostrada acima, bem como polímeros com várias unidades de monossacarídeos de vários tipos. Quando uma molécula possui entre 2 até 10 unidades monossacarídicas, ela é denominada oligossacarídeo. Com mais do que 10 unidades monossacarídicas denomina-se polissacarídeo. Os polissacarídeos complexos apresentam uma cadeia principal com diversas unidades monossacarídicas ligadas entre si. O nível de complexidade varia bastante sendo os menos complexos aqueles constituídos de apenas um tipo de monossacarídeo. São exemplos o amido e a celulose, ambos feitos de glicose. A diferença entre eles é que o amido é formado por glicoses que se ligam na forma α enquanto na celulose as glicoses se ligam na forma β. As duas estruturas abaixo ilustram os monossacarídeos: Glicoses com configurações α e β.

organização é denominado estrutura fina dos polissacarídeos, sendo esta característica uma espécie de “ajuste fino” das funções de um polissacarídeo. Todos os polissacarídeos da parede celular possuem características dadas por suas estruturas finas, as quais dependem do grau e da distribuição das ramificações com um ou mais monossacarídeos e também com outros compostos como radicais metil, acetil e compostos fenólicos de vários tipos. A parede celular possui diversas funções no sistema da planta, variando desde conferir resistência mecânica ao tecido no qual as células estão presentes, até criar um continuum por toda a planta, por onde substâncias e água podem se deslocar (Carpita & MacCann, 2000 in Buchanan). Os modelos atuais de parede celular (Buckeridge et al. , 2008), propõem que esta seja composta por três domínios independentes, mas que interagem entre si: a celulose e hemiceluloses (domínio fundamental), pectinas (domínio péctico), proteínas e proteínas estruturais (domínio protéico). As paredes celulares da maioria das eudicotiledôneas e monocotiledôneas não-comelinóides possuem aproximadamente a mesma proporção de celulose e hemiceluloses, sendo estas últimas representadas por xiloglucanos. Já nas monocotiledôneas comelinóides, a hemicelulose encontrada em maior quantidade é o glucoarabinoxilano. A primeira denomina- se parede de tipo I e a segunda parede de tipo II (Carpita & Gibeaut, 1993). Recentemente, foi descoberto em pteridófitas um novo tipo de parede, denominado tipo III, que possui como principal hemicelulose o manano (Silva et al ., 2011) Como introduzido acima, as hemiceluloses fazem parte da estrutura da parede celular nos vegetais, interagindo com a celulose através de pontes de hidrogênio ou formando ligações covalentes com outros polímeros (Corgrove, 1999; Carpita, 1996; Carpita & MacCann, 2000, Buckeridge et al. , 2008). As hemiceluloses possuem funções variadas, dentre elas funcionando como mecanismo de defesa, reserva de carbono, sustentação e transporte de nutrientes e água nas plantas (Buckeridge et al ., 2008, Buckeridge et al ., 2000). A Figura 1 mostra um esquema representando essa interação, onde as microfibrilas de celulose são vistas interagindo com as hemiceluloses. Esta interação possui consequências interessantes, entre elas o fato da hemicelulose ser um importante elemento de conexão entre as microfibras de

celulose constituintes da parede (Lima & Buckeridge, 2001b; Lima et al ., 2003; Lima et al. , 2004). Figura 1 – Arquitetura das paredes celulares dos tipos I e II segundo as ideias de Nick Carpita e David Gibeaut em 1993. Na parede do tipo I, o domínio celulose-hemicelulose é composto por xiloglucanos com diferentes tipos de ramificações que lhe conferem diferentes níveis de adesão às microfibrilas (tons de laranja). A proporção entre celulose, hemicelulose e pectinas é equilibrada. Na parede do tipo II, a principal hemicelulose é o arabinoxilano (azul). Acredita-se que quando ele é sintetizado as ramificações com arabinose são retiradas quando na parede celular. O polímero menos ramificado adere fortemente às microfibrilas (azul claro), enquanto o mais ramificado adere fracamente (azul escuro). Diferentemente dos xiloglucanos, os arabinoxilanos parecem se ligar entre si por compostos fenólicos, que são mais abundantes nas paredes celulares do tipo II. Nas paredes do tipo II, a proporção de pectina é menor do que celulose e hemicelulose. (Fonte: adaptado de Buckeridge et al. , 2008). Xiloglucanos Dentre as hemiceluloses, a mais abundante em eudicotiledôneas e monocotiledôneas não-comelinóides é o xiloglucano (Hayashi et al. , 2010). Esse polissacarídeo, presente em todos os vegetais terrestres, (Fry et al. ,

2008. é composto por uma cadeia principal de glicoses (ligação β-1,4) e ramificações de xiloses (α-1,6), como exemplificado na figura 2. Estas ramificações, por sua vez, podem apresentar galactoses (β-1,2) e estas ainda apresentarem ainda outras ramificações com fucoses com ligações (β - 1,2). Os estudos sobre a estrurura fina dos xiloglucanos mostrou que os polímeros oriundos de tecidos de eudicotiledôneas e monocotiledôneas não-