Os ácidos graxos são componentes fúngicos importantes, fazendo parte da composição da membrana celular dos mesmos. Muitos estudos têm comprovado a importância dos lipídeos no desenvolvimento, esporulação e germinação, assim como nos processos fisiológicos. Em geral, a maioria dos fungos apresenta cerca de 5 a 32% de ácidos graxos, dependendo principalmente da espécie, condições de cultivo e idade da cultura. Os fatores que mais influenciam na sua produção são a natureza e a proporção das fontes de carbono e nitrogênio no meio de cultura (PUPIN et. al, 2000), bem como a temperatura (COX; SCHERM; RILEY, 2006).
Os ácidos graxos podem ser encontrados na forma livre ou como ésteres do glicerol. São também chamados de gorduras ou óleos, se forem sólidos ou líquidos, respectivamente, á temperatura ambiente (DEWICK, 2004). Estruturalmente, os ácidos graxos são de cadeia linear, sendo o ácido palmítico (ácido hexadecanóico - C16:0) o mais encontrado na maioria dos fungos. Dos ácidos graxos insaturados, os mais comuns são o ácido oléico (ácido 9-octadecenóico - C18:1) e o ácido linoléico (ácido 9,12-octadecenedióico - C18:2) (PUPIN et. al, 2000). O tamanho da cadeia carbônica, grau de insaturação, geometria e posição da dupla ligação são fatores responsáveis pelas características dos lipídeos em diferentes microrganismos (UNO et. al., 2000).
A utilização do perfil de ácidos graxos para a identificação de bactérias é um método bastante utilizado. Embora a composição química dos ácidos graxos de fungos seja diferente das bactérias, já são relatados trabalhos na literatura que utilizam essa ferramenta para a identificação de fungos (WELCH, 1991). Esse tipo de metodologia torna-se bastante
Levantamento Bibliográfico 30
atraente, uma vez que os métodos de classificação e identificação utilizados pelos micologistas requerem muito tempo, além de habilidade extremamente apurada na diferenciação das estruturas celulares. Logo, a utilização do perfil de ácidos graxos, associado às análises das características morfológicas pode facilitar a identificação de uma determinada espécie (SILVA et. al., 1998; MADAN et. al., 2002).
Sacharomyces cerevisiae e Candida spp. puderam ser diferenciados pela
composição de seus ácidos graxos. S. cerevisiae apresentou principalmente ácidos graxos C16:1, enquanto Candida spp., além desse tipo de ácido, teve alta concentração de ácidos graxos C18:2 (KOBAYASHI; SUZINAKA; YANO, 1987). Foi possível estabelecer diferenças entre ácidos graxos de dezoito espécies de Penicillum. Nesse gênero, é comum a presença de ácidos graxos C16:0, C18:0 e C18:2,todavia o reconhecimento das espécies foi feito pela variação das quantidades presentes desses ácidos (SILVA et. al., 1998).
A composição de ácidos graxos também é descrita na diferenciação de classes fúngicas de oomicetos, zigomicetos, ascomicetos e basidiomicetos. Nesse estudo, muitos fungos produziram os mesmos ácidos graxos, porém em concentrações diferentes; outros diferiram tanto na concentração quanto na composição (STAHL; KLUG, 1996).
O estudo da composição de ácidos graxos de microrganismos vem crescendo nos últimos anos, já que alguns ácidos graxos estruturalmente incomuns apresentam grande interesse comercial. O ácido γ-linoléico (ácido 6,9,12-octadecatrienóico), típico de microrganismos, é relatado no tratamento de diversas doenças como artrite, esclerose múltipla, esquisofrenia, síndrome pré-menstrual, dentre outras, além de ser o precursor de diversos compostos biologicamente ativos (SOMASHEKAR et. al., 2001).
Levantamento Bibliográfico 31
3.1.1 Biossíntese dos ácidos graxos
Acetil-CoA e malonil-CoA são os precursores dos ácidos graxos os quais, pela ação de enzimas e proteínas carreadoras de grupos acila (ACP), são convertidos a tioéster acil-enzima e malonil-ACP, respectivamente. Posterior condensação de Claisen dos grupos formados leva à formação do -acetoacil – ACP (etapa 1, Esq. 1, Pág. 32), que por redução estereosseletiva da carbonila com NADPH forma o -hidroxiacil – ACP (etapa 2, Esq. 1, Pág. 32). A desidratação forma um éster , -insaturado (etapa 3, Esq. 1, Pág. 32). A redução da ligação dupla com NADPH forma uma cadeia saturada com um grupo acil-ACP (etapa 4, Esq. 1, Pág. 32). Nesse ponto, o ácido graxo-ACP pode ter a inserção de mais unidades de malonil- ACP, aumentado a cadeia carbônica, ou sofrer hidrólise levando a formação do ácido graxo livre (etapa 5, Esq. 1, Pág. 32). Todas as etapas da formação dos ácidos graxos estão representadas no Esquema 1 (Pág. 32) (DEWICK, 2004).
Pela análise da biossíntese dos ácidos graxos conclui-se que a partir de uma unidade de acetato e sete malonatos é formado uma cadeia C16 (ácido palmítico) e com oito malonatos uma cadeia C18 (ácido esteárico). Logo, em geral como as unidades formadoras possuem dois átomos de carbono cada, os ácidos graxos possuem número par de átomos de carbono (DEWICK, 2004).
Os ácidos graxos são encontrados principalmente na forma de triglicerídeos através da esterificação com o glicerol. Biossinteticamente, os triglicerídeos são formados a partir do 3-fosfato de glicerol pela esterificação com ácido graxo-CoA (Esq. 2, Pág. 32). Alguns lipídeos podem ser encontrados na forma de mono- e diacilgliceróis (DEWICK, 2004).
Levantamento Bibliográfico 32 (etapa 1) (etapa 2) (etapa 3) (etapa 4) (etapa 5) CH2CO SCoA CO2H ACP CH2CO S CO2H ACP
malonil - CoA malonil - ACP
CH3CO SCoA RCH2CO S Enz
acetil - CoA tioéster acil - enzima
RCH2COCH2CO S ACP RCH2 CH2CO S ACP OH H H2O NAD/FAD -cetoacil - ACP β ββ β -hidroxiacil - ACP β ββ β RCH2 CO S ACP α α α
α,ββ - insasturadoββ acil - ACP
NADPH
RCH2CH2CH2COS ACP ácido graxo - ACP
H2O
RCH2CH2CH2CO2H ácido graxo livre
HSCoA
RCH2CH2CH2CO SCoA
Esquema 1: Etapas biossintéticas da formação dos ácidos graxos (DEWICK, 2004).
OH OP HO R1CO SCoA OCOR 1 OP HO R 2 CO SCoA H2O OCOR1 OP O R2CO OCOR1 OH O R2CO R3CO SCoA OCOR1 OCOR3 O R2CO
3-fosfato de glicerol 3-P-1-acilglicerol 3-P-1,2-diacilglicerol
1,2-diacilglicerol triacilglicerol
(triglicerídeo)
esterificação esterificação
esterificação
Levantamento Bibliográfico 33
Os ácidos graxos naturais geralmente contêm de quatro a trinta átomos de carbonos e os mais abundantes são aqueles com 16 ou 18 carbonos. A Tabela 1 mostra os principais ácidos graxos e como esses são nomeados (DEWICK, 2004).
Tabela 1: Principais ácidos graxos de ocorrência natural.
Saturados butírico CH3(CH2)2CO2H 4:0 esteárico CH3(CH2)16CO2H 18:0 capróico CH3(CH2)4CO2H 6:0 araquidico CH3(CH2)18CO2H 20:0 caprílico CH3(CH2)6CO2H 8:0 behenico CH3(CH2)20CO2H 22:0 caprico CH3(CH2)8CO2H 10:0 lignocerico CH3(CH2)22CO2H 24:0 láurico CH3(CH2)10CO2H 12:0 cerótico CH3(CH2)24CO2H 26:0 miristico CH3(CH2)12CO2H 14:0 montânico CH3(CH2)26CO2H 28:0 palmítico CH3(CH2)14CO2H 16:0 melíssico CH3(CH2)28CO2H 30:0 Insaturados palmitoleico CH3(CH2)5CH=CH(CH2)7CO2H 16:1 (9c) oléico CH3(CH2)7CH=CH(CH2)7CO2H 18:1 (9c) cis-vacenico CH3(CH2)5CH=CH(CH2)9CO2H 18:1 (11c) linoleico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H 18:2 (9c,12c) -linoléico CH3CH2CH=CHCH2CH= CHCH2CH=CH(CH2)7CO2H 18:3 (9c,12c,15c) γ-linoléico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH= CHCH2CH=CH(CH2)4CO2H 18:3 (6c,9c,12c) gadoleico CH3(CH2)9CH=CH(CH2)7CO2H 20:1 (9c) araquidônico CH3(CH2)4CH=CHCH2CH= CHCH2CH= CHCH2CH =CH(CH2)3CO2H 20:4 (5c,8c,11c,14c) Abreviações 18:2 (9c,12c)
Número de átomos de carbono
Posição da ligação dupla
Estereroquímica da ligação dupla (c = cis; t = trans)
Levantamento Bibliográfico 34