BR102013000308A2 - process of obtaining inulin with polymerization degree> = 20 from stevia rebaudiana roots - Google Patents

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Arildo José Braz De Oliveira
Elisângela Fumagali Gerolino
Regina Aparecida Correia Gonçalves
Sheila Mara Sanches Lopes
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Univ Estadual De Maringá
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Abstract

processo de obtenção de inulinas com grau de polimerização >= 20 a partir de raízes de stevia rebaudiana. a utilização das raízes de stevia rebaudiana como uma nova fonte para obtenção de inulina de alto grau de polimerização (gp) a partir da metodologia de extração aquosa é muito promissora, pois apresenta várias vantagens em relação às fontes atualmente utilizadas comercialmente. a partir do extrato aquoso destas raízes, obteve-se um rendimento de 29,31%, superior ao observado a partir das principais fontes comercialmente disponíveis (1 5-20%). as moléculas obtidas apresentaram alto grau gp (~30), e são inulinas mais raras, já que as principais fontes de obtenção apresentam baixo gp (11-15). a metodologia utilizada congelamento/descongelamento se mostrou uma técnica eficiente para o enriquecimento de moléculas de inulina, permitindo obter frações com diferentes solubilidades e alto gp, sobrenadante (21-22) e precipitado (35-40). vale ressaltar que devido à inulina obtida possuir um alto gp natural, sem necessidade de enriquecimento de sua cadeia, dispensando assim qualquer processo industrial de enriquecimento e, consequentemente, diminuindo as etapas e os custos de sua produção, representa um substituto promissor para as fontes comerciais. a partir dos dados obtidos pode-se afirmar que a s. rebaudiana é uma nova e promissora fonte na obtenção comercial de inulina com alto gp, em diversas aplicações na indústria alimentícia e farmacêutica.process of obtaining inulin with polymerization degree> = 20 from stevia rebaudiana roots. The use of stevia rebaudiana roots as a new source for obtaining high polymerization inulin (gp) from the aqueous extraction methodology is very promising, as it has several advantages over the sources currently used commercially. From the aqueous extract of these roots, a yield of 29.31% was obtained, higher than that observed from the main commercially available sources (15-20%). the obtained molecules presented high gp (~ 30) degree, and are rarer inulin, since the main sources of obtaining present low gp (11-15). The freezing / thawing methodology proved to be an efficient technique for the enrichment of inulin molecules, allowing fractions with different solubilities and high gp, supernatant (21-22) and precipitate (35-40). It is noteworthy that due to the inulin obtained having a high natural gp, without the need for enrichment of its chain, thus eliminating any industrial process of enrichment and, consequently, reducing the steps and costs of its production, represents a promising substitute for commercial sources. . From the data obtained it can be stated that s. Rebaudiana is a promising new source for the commercial procurement of high gp inulin in various applications in the food and pharmaceutical industry.

Description

Tabela 6. Dados dos δ (ppm) do RMN de 13C (75,45 MHz) em D20 do Padrão de Inulina e das amostras Extrato Bruto, Sobrenadante e Precipitado. • Análise Estatística A análise estatística dos dados foi realizada com auxílio de programa computacional. A comparação entre as médias foi efetuada pelo Teste t para amostras independentes em nível de 5% de significância. • Determinação do Grau de Polimerização O cálculo do GP das moléculas de inulina foi efetuado por meio de três metodologias diferentes para a validação e maior confiabilidade dos resultados. Na primeira metodologia, o cálculo do GP foi efetuado a partir dos dados espectrofotométricos, empregando-se a fórmula descrita por Moerman, Van Leeuwen e Delcour (2004) (Anexo 5). Na segunda metodologia, o cálculo do GP foi determinado pela razão dos valores da integração dos sinais obtidos para os hidrogênios H-3 e H-4 das unidades de frutose (Figura 8), pelo valor da integração do hidrogênio anomérico da glicose (H-1’), sendo que todos esses valores foram obtidos a partir dos espectros de RMN 1H das amostras, conforme mostra a Figura 6 (CÉRANTOLA et al., 2004; YANG; HU; ZHAO, 2011). Na terceira metodologia, o cálculo do GP se deu a partir dos valores obtidos do doseamento enzimático da glicose e frutose (MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOUR, 2004) (Anexo 6).Table 6. 13 C NMR (75.45 MHz) δ (ppm) data on Inulin Standard D20 and Raw Extract, Supernatant, and Precipitate samples. • Statistical Analysis Statistical analysis of the data was performed using a computer program. The comparison between the means was performed by the t-test for independent samples at 5% significance level. • Determination of Polymerization Degree The calculation of the GP of inulin molecules was performed using three different methodologies for validation and greater reliability of results. In the first methodology, the GP was calculated from the spectrophotometric data, using the formula described by Moerman, Van Leeuwen and Delcour (2004) (Annex 5). In the second methodology, the calculation of the GP was determined by the ratio of the signal integration values obtained for the fructose units H-3 and H-4 hydrogens (Figure 8), by the glucose anomeric hydrogen integration value (H- 1 '), and all these values were obtained from the 1H NMR spectra of the samples, as shown in Figure 6 (CÉRANTOLA et al., 2004; YANG; HU; ZHAO, 2011). In the third methodology, the calculation of GP was based on the values obtained from the enzymatic assay of glucose and fructose (MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOR, 2004) (Annex 6).

Os GPs das amostras a partir de cada metodologia estão descritos na Tabela 7.Sample GPs from each methodology are described in Table 7.

Tabela 7. Valores de Grau de Polimerização obtidos para as diferentes amostras a partir de cada metodologia. A partir da comparação das médias obtidas para cada metodologia (espectrofotométrica, enzimática e RMN 1H) empregando-se o Teste t para amostras independentes com p=0,05, não se observou diferença significativa entre os valores de GP obtidos para cada metodologia.Table 7. Polymerization Grade values obtained for the different samples from each methodology. From the comparison of the averages obtained for each methodology (spectrophotometric, enzymatic and 1H NMR) using the t-test for independent samples with p = 0.05, no significant difference was observed between the GP values obtained for each methodology.

Esse resultado mostra coerência e confiabilidade nos dados do GP obtidos para as amostras, pois independente da metodologia de escolha para o cálculo, os valores foram muito semelhantes.This result shows consistency and reliability in the GP data obtained for the samples, because regardless of the methodology of choice for the calculation, the values were very similar.

Assim, esses dados comprovam a qualidade (alto GP) das inulinas obtidas a partir das raízes de S. Rebaudiana.Thus, these data prove the quality (high GP) of inulin obtained from S. Rebaudiana roots.

Neste relatório descritivo foram consultadas as referências listadas a seguir: ARAVIND, N. et al. Effect of inulin soluble dietary fibre addition on technological, sensory, and structural properties of durum wheat spaghetti. Food Chemistry, v. 103, p. 299-309, 2011. BAYARRI. S.; CHULIÁ, I.; COSTELL, E. Comparing l-carrageenan and an inulin blend as fat replacers in carboxymethyl cellulose dairy desserts. Rheological and sensory aspects. Food Hydrocolloids, v. 24, p. 578-587, 2010. CÉRANTOLA, S. et al. NMR characterisation of inulin-type fructooligosaccharides as the major water-soluble carbohydrates from Matricaria marítima (L.). Carbohydrate Research, vol. 339, p. 2445-2449, 2004. CHI, Z. M. et al. Biotechnological potential of inulin for bioprocesses. Bioresource Technology, v. 102, p. 4295-4302, 2011. DE VUYST, L.; LERQY, F. Cross-feeding between bifidobacteria and butyrate-producing colon bactéria explains bifdobacterial competitiveness, butyrate production, and gas production. International Journal of Food Microbiology, v. 149, p.73-80, 2011. DUBOIS, Μ. K. et al. Colorimetric Method for Determination of Sugars and Related Substances. Analitical Chemistry, v. 28, p. 350-356, 1956. EVAGELIOU, V. et al. Effect of inulin on texture and clarity of gellan gels. Journal of Food Engineering, v. 101, p.381-385, 2010. FARES, Μ. M.; SALEM, M. S.; KHANFAR, M. Inulin and poly (acrylic acid) grafted inulin for dissolution enhancement and preliminary controlled release of poorly water-soluble Irbesartan drug. International Journal of Pharmaceutics, vol. 410, p. 206-211,2011. GALANTE, R. M. Extração de Inulina do alho (Allium sativum L. var. Chonan) e simulação dos processos em batelada e em leito fixo.In this descriptive report the references listed below were consulted: ARAVIND, N. et al. Effect of inulin soluble dietary fiber addition on technological, sensory, and structural properties of durum wheat spaghetti. Food Chemistry, v. 103, p. 299-309, 2011. BAYARRI. S.; CHULIA, I .; COSTELL, E. Comparing l-carrageenan and an inulin blend to fat replacers in carboxymethyl cellulose dairy desserts. Rheological and sensory aspects. Food Hydrocolloids, v. 24, p. 578-587, 2010. CÉRANTOLA, S. et al. NMR characterization of inulin-type fructooligosaccharides as major water-soluble carbohydrates from Matricaria maritime (L.). Carbohydrate Research, Vol. 339, p. 2445-2449, 2004. CHI, Z. M. et al. Biotechnological potential of inulin for bioprocesses. Bioresource Technology, v. 102, p. 4295-4302, 2011. DE VUYST, L .; LERQY, F. Cross-feeding between bifidobacteria and butyrate-producing colon bacteria explains bifdobacterial competitiveness, butyrate production, and gas production. International Journal of Food Microbiology, v. 149, p.73-80, 2011. DUBOIS, Μ. K. et al. Colorimetric Method for Determination of Sugars and Related Substances. Analytical Chemistry, v. 28, p. 350-356, 1956. EVAGELIOU, V. et al. Effect of inulin on texture and clarity of gellan gels. Journal of Food Engineering, v. 101, pp. 381-385, 2010. FARES, Μ. M; SALEM, M. S .; KHANFAR, M. Inulin and poly (acrylic acid) grafted inulin for dissolution enhancement and preliminary controlled release of poorly water-soluble Irbesartan drug. International Journal of Pharmaceutics, Vol. 410, p. 206-211,2011. GALANTE, R. M. Inulin extraction from garlic (Allium sativum L. var. Chonan) and simulation of batch and fixed bed processes.

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REIVINDICAÇÕES

Claims (13)

1. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE INULINAS COM GRAU DE POLIMERIZAÇÃO > 20 A PARTIR DE RAÍZES DE Stevia rebaudiana, caracterizada por compreender um conjunto de técnicas de extração aquosa, congelamento e descongelamento das raízes de Stevia rebaudiana e por estas apresentarem alto grau de polimerização quando comparada às demais fontes de obtenção conhecidas desse polissacarídeo.1. PROCESS OF OBTAINING POLYMERIZED INULINS> 20 From Stevia rebaudiana roots, comprising a set of techniques for aqueous extraction, freezing and thawing of Stevia rebaudiana roots and showing a high degree of polymerization when compared. other known sources of this polysaccharide. 2. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE INULINAS COM GRAU DE POLIMERIZAÇÃO > 20 A PARTIR DE RAÍZES DE Stevia rebaudiana, conforme reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que para o extrato bruto o grau de polimerização observado foi de 30, valor esse obtido naturalmente sem nenhum processo de enriquecimento.2. PROCESS OF OBTAINING POLYMERIZATION INULINS> 20 From the roots of Stevia rebaudiana according to claim 1, characterized by the fact that for the crude extract the degree of polymerization observed was 30, a value naturally obtained without any process. of enrichment. 3. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE INULINAS COM GRAU DE POLIMERIZAÇÃO > 20 A PARTIR DE RAÍZES DE Stevia rebaudiana, conforme reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a técnica física de congelamento e descongelamento utilizada para a separação das moléculas de inulina baseia-se no fato de, por ser a inulina um produto com solubilidade variável em diferentes temperaturas, possibilita separar as inulinas de menor massa (baixo GP) das inulinas de maior massa (alto GP) com o resfriamento.3. PROCESS OF OBTAINING POLYMERIZATION INULINS> 20 From Stevia rebaudiana's roots, according to claim 1, characterized in that the physical freezing and thawing technique used for the separation of inulin molecules is based on the fact that Since inulin is a product with variable solubility at different temperatures, it allows to separate the lower mass (low GP) inulin from the higher mass (high GP) with cooling. 4. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE INULINAS COM GRAU DE POLIMERIZAÇÃO > 20 A PARTIR DE RAÍZES DE Stevia rebaudiana, conforme reivindicação 1, caracterizada por obter na fração sobrenadante inulinas mais solúveis com GP 21-22 e na fração precipitado inulinas pouco solúveis de alta massa com GP 35-40.4. PROCESS OF OBTAINING POLYMERIZATION> 20 FROM STevia rebaudiana roots according to claim 1, characterized by obtaining in the supernatant fraction more soluble inulin with high solubility in GP 21-22 and in the precipitated fraction with high solubility. GP 35-40. 5.5 PROCESSO DE OBTENÇÃO DE INULINAS COM GRAU DE POLIMERIZAÇÃO > 20 A PARTIR DE RAÍZES DE Stevia rebaudiana, caracterizada pelo fato de que as principais características técnicas a serem protegidas são as raízes de Stevia rebaudiana como uma fonte inovadora de obtenção de inulina.PROCESS OF OBTAINING POLYMERIZATION INULINS> 20 FROM STevia rebaudiana roots, characterized by the fact that the main technical characteristics to be protected are the roots of Stevia rebaudiana as an innovative source for obtaining inulin. PROCESSO DE OBTENÇÃO DE INULINAS COM GRAU DE POLIMERIZAÇÃO > 20 A PARTIR DE RAÍZES DE Stevia rebaudiana 1.PROCESS FOR OBTAINING POLYMERIZATION> 20 FROM STevia rebaudiana ROOTS 1. FINALIDADE.GOAL. APLICAÇÃO E CAMPO DE UTILIZAÇÃO Esta invenção diz respeito à obtenção do fruto-oligossacarídeo inulina a partir do extrato aquoso das raízes de Stevia rebaudiana.APPLICATION AND FIELD OF USE This invention relates to obtaining the inulin fructooligosaccharide from the aqueous extract of Stevia rebaudiana roots. Os fruto-oligossacarídeos (FOS) são polissacarídeos de reserva mais abundantes encontrados naturalmente em uma grande variedade de plantas e em bactérias.Fructooligosaccharides (FOS) are the most abundant reserve polysaccharides found naturally in a wide variety of plants and bacteria. A inulina é o representante básico desta categoria e pode ser encontrada em diversos vegetais, frutas e cereais, como por exemplo, na cebola, alho, banana, raízes de chicória, alcachofras, dálias, dente de leão, trigo e cevada (MEYER et a!., 2011; EVAGELIOU et al., 2010), porém sua obtenção a partir das raízes de S.Inulin is the basic representative of this category and can be found in many vegetables, fruits and cereals, such as onions, garlic, bananas, chicory roots, artichokes, dahlias, dandelion, wheat and barley (MEYER et al. !., 2011; EVAGELIOU et al., 2010), but its obtaining from the roots of S. rebaudiana foi relada apenas por Oliveira et al.rebaudiana was reported only by Oliveira et al. (2011). A inulina ocorre naturalmente como uma série homóloga de oligo e polissacarídeos de diferentes comprimentos de cadeia. Essas cadeias são formadas por unidades de frutose ligadas entre si por ligação /3-2,1 e por uma unidade de glicose terminal por meio de ligação cr-1,2, que podem ser representadas pela forma geral GFn e Fm, onde F representa as unidades de frutose e G as unidades de glicose, n refere-se ao número de frutose ligada à glicose terminal e m ao número de frutoses ligadas entre si para formar a cadeia do carboidrato (MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOUR, 2004; GLIBOWSKI, 2010). Inúmeras são as aplicações desses polissacarídeos, que podem ser usados como fonte de fibras dietéticas, prebióticos, em aplicações tecnológicas na indústria de alimentos, tais como substituto de gorduras e açúcares, espessante, gelificante, umectante (RINALDONI; CAMPDERRÓS; PADILHA, 2011), na indústria farmacêutica (FARES; SALEM; KHANFAR, 2011), e recentemente encontra aplicação na produção de biocombustível (ZHANG et al., 2010; WANG etal., 2011). Nas indústrias de alimentos, a inulina é utilizada para formular alimentos inovadores e saudáveis. As fibras dietéticas, devido ao seu baixo valor calórico, tem encontrado crescente utilização na melhoria do valor nutricional dos produtos à base de cereais, sendo utilizadas como substitutas de gordura e sacarose, permitindo assim uma melhoria do sabor e da textura (ARAVIND et al., 2011; EVAGELIOU et al., 2010). Dentre alguns benefícios de fibras solúveis como inulina está a prevenção de doenças como infecções gastrointestinais e respiratórias, redução do câncer colorretal, obesidade, doenças cardiovasculares e diabetes tipo II (POINOT et al., 2010; SILVA et al., 2011). Associada à fermentação das fibras no intestino está também sua atividade prebiótica, que é a capacidade de estimulação seletiva de bactérias colônicas desejáveis, instigando o crescimento e/ou a atividade dessas bactérias (bifidobactérias e lactobacilos) no cólon, que beneficiam o hospedeiro, bem como inibem o crescimento de microorganismos patógenos e nocivos (TÁRREGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; GOMES; PENNA, 2010). Por esses motivos estas fibras solúveis são atualmente muito utilizadas na dieta humana (DE VUYST; LEROY, 2011). A inulina possui ainda a capacidade de aumentar a absorção intestinal de cálcio, magnésio e ferro, entre outros minerais, afetando positivamente a biodisponibilidade dos mesmos (LOBO et al., 2009; SAAD, 2006). A maior absorção de cálcio tem sido utilizada na prevenção da osteoporose em idosos (RASCHKA; DANIEL, 2005; JUDPRASONG, 2011). A inulina pode também ser utilizada para desenvolvimento de um sistema de carreamento de ferro, que é baseado na sua grande biocompatibilidade e biodegradabilidade no trato intestinal, além de garantir um aumento na absorção de ferro, diminuindo os efeitos colaterais da administração oral de ferro na forma não quelada (PITARRESI et al., 2008). Devido à característica da inulina de fibra solúvel possuir sabor neutro e mínima influência sobre as características organolépticas de um produto (ARAVIND et al., 2011), tem sido empregada em um número crescente de aplicações no mercado de alimentos e ração animal, podendo ser encontrada, por exemplo, em produtos lácteos, de panificação, em bebidas, cereais, creme de leite, produtos de confeitaria, e em produtos cárneos como salsicha e mortadela (MEYERetal., 2011; MORRIS; MORRIS, 2012). Além dessas aplicações alimentícias, a inulina também encontra uso em aplicações na indústria farmacêutica, como agente de volume e/ou aglutinante em comprimidos, como revestimentos para liberação controlada de fármacos com baixa disponibilidade in vivo, devido à inulina ser um polissacarídeo de natureza biodegradável e biocompatível no corpo humano (FARES; SALEM; KHANFAR, 2011), e ainda derivados químicos da inulina são usados em aplicações industriais, como por exemplo, a carboximetil inulina é utilizada como agente no tratamento de águas residuais (MEYER et al., 2011). Outra aplicação importante da inulina é sua utilização como substrato para a produção de biocombustível, principalmente bioetanol (WANG et al., 2011; ZHANG et al., 2010). Diante do amplo campo de aplicação dessas moléculas, este estudo revela a descoberta de uma fonte nova e promissora para obtenção comercial desse FOS. Assim, a presente invenção refere-se a um processo de obtenção de inulinas com grau de polimerização > 20 a partir de raízes de S. rebaudiana. Trata-se de uma fonte muito promissora quando comparada às comercialmente existentes para obtenção de inulina, pois possui melhor rendimento e são obtidas com grande pureza e qualidade. Buscas de anterioridade realizadas revelaram a existência de patentes análogas, contudo, existem divergências em alguns pontos. Na PI 0301192-5, intitulada Processo de obtenção de inulina e seus subprodutos a partir de tubérculos, as fontes de obtenção são diferentes, bem como não mencionam grau de polimerização ou outras especificações do produto e processos, ocorrendo o mesmo em relação à PI 9902934-0, intitulada Processo para a fabricação de inulina de chicória, de hidrolisados e de derivados de inulina e de produtos aperfeiçoados de inulina de chicória, de hidrolisados e de derivados, bem como método de uso de raízes de chicória como um material fonte nos referidos processos. A PI 0710867-2, Inulina de cadeia longa, processo para obtenção da mesma, gênero alimentício, suplemento de dieta, preparação cosmética, uso da inulina, pasta aquosa de inulina e uso da mesma, refere-se a uma inulina de cadeia longa e sua obtenção a partir de raízes de alcachofra, e também protege o seu uso em gêneros alimentícios e preparações cosméticas, contudo, a fonte de obtenção é a alcachofra, que naturalmente não apresenta grau de polimerização elevado, e não a S. rebaudiana. Nas patentes intituladas Processes for producing inulin (US 7507558) e Inulina de cadeia longa (PI 0608781-7), a fonte e o processo de obtenção são diferentes. Já a patente Inulin products with improved nutritional properties (US 7812004) é relacionada à molécula de inulina e não à fonte ou processo de obtenção. Assim, a presente invenção - PROCESSO DE OBTENÇÃO DE INULINAS COM GRAU DE POLIMERIZAÇÃO > 20 A PARTIR DE RAÍZES DE S. REBAUDIANA - difere das já existentes e traz diversas vantagens tanto relacionadas ao rendimento da extração aquosa das raízes quanto ao grau de polimerização das inulinas. Em relação ao rendimento da extração aquosa das raízes de S. rebaudiana, o rendimento observado foi de 29,3%, maior que o obtido nas duas espécies atualmente utilizadas comercialmente pela indústria para produzir inulina, a alcachofra de Jerusalém (Helianthus tuberosus) e a chicória (Cichorium intybus) (CHI et al., 2011), que apresentam rendimento de extração de inulina de 16-20% e 15-20%, respectivamente (GALANTE, 2008; PASEEPHOL, 2008; MEYER, et al. 2011). Por meio dos dados da Tabela 1 pode-se observar que o rendimento (conteúdo de inulina) nas raízes de S. rebaudiana também é maior quando comparado com outras fontes de obtenção desse polissacarídeo. Tabela Λ. Conteúdo de inulina e FOS nas plantas usadas na nutrição humana (% de peso fresco). ND - Dados não disponíveis (PASEEPHOL, 2008). Esses dados demonstram que o potencial de aplicação das raízes de S. reabaudiana como fonte nova de obtenção de inulina é promissora, uma vez que inicialmente apresenta rendimento de extração superior à maioria das plantas atualmente conhecidas para obtenção desse FOS, mostrando alta produtividade. A metodologia utilizada para a extração é uma técnica simples e de baixo custo, o que aumenta o interesse industrial devido ao reduzido preço de obtenção e à alta produtividade. No que diz respeito às vantagens quanto ao Grau de Polimerizacão (GP). este se refere ao comprimento médio da cadeia de inulina. As propriedades tecnológicas, assim como as propriedades funcionais e prebióticas de interesse dessas moléculas, estão relacionadas ao seu comprimento médio de cadeia - GP da molécula (TÁRREGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; BAYARRI; CHULIÁ; COSTELL, 2010; MORRIS; MORRIS, 2012). De acordo com o GP, a inulina apresenta diferentes propriedades, tais como digestibilidade, atividade prebiótica e promoção da saúde, valor calórico, poder adoçante e capacidade de ligação de água, espessante, gelificação e substituição de gorduras (MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOUR, 2004; RINALDONI; CAMPDERRÓS; PADILHA, 2011; MORRIS; MORRIS, 2012). O GP depende de muitos fatores, tais como a planta fonte de obtenção, clima e condições de cultivo, maturidade na colheita e tempo de armazenamento após a colheita. Podem ser encontradas moléculas de inulinas com diferentes GPs, podendo variar de 2-60 (VILLEGAS; COSTELL, 2007; GLIBOWSKI, 2010) a 11-65 (MORRIS; MORRIS, 2012) unidades de frutose, sendo que o GP médio das inulinas nativas varia entre 10-15 (VILLEGAS; COSTELL, 2007; GLIBOWSKI, 2010; DE VUYST; LEROY, 2011; MORRIS; MORRIS, 2012). Por exemplo, a inulina de chicória e de batata yacon possui um grau médio de polimerização baixo (12) (VILHENA; CÂMARA; KAKIHARA, 2000; CHI et al., 2011; MOSCATTO; PRUDÊNCIO-FERREIRA; HAULY, 2004), já inulinas com GP um pouco maiores (22-25) são encontradas na alcachofra (Cynara scolymus), globo cardo (Echinops ritró) e vassoura (Viguiera discolor) (CHI et al., 2011). Inulinas com alto GP podem ser produzidas industrialmente a partir de inulinas nativas, aplicando técnicas específicas para o enriquecimento/purificação, tais como precipitação, ultrafiltração, cristalização, que podem separar inulinas com GP inferior a 10 das inulinas com GP maiores que 22-25 (MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOUR, 2004; VILLEGAS; COSTELL, 2007; GLIBOWSKI, 2010). Existem poucas empresas especializadas na obtenção e comércio de inulina que as disponibilizam com diferentes características e GP a partir de processamentos industriais. Algumas das inulinas disponibilizadas no mercado estão descritas na Tabela 2. Tabela 2. Tipos de inulinas disponibilizadas no mercado e suas principais características. No extrato bruto obtido a partir da extração aquosa das raízes de S. rebaudiana foi observado um GP médio de 30. Essa amostra foi obtida a partir da extração sem nenhum processamento para o enriquecimento das moléculas. Esse dado é muito significante uma vez que o GP das inulinas nativas obtido de diferentes fontes vegetais é de aproximadamente 10-15, incluindo a fonte comercialmente utilizada para obtenção de inulina, que são as raízes de chicória (VILLEGAS; COSTELL, 2007; GLIBOWSKI, 2010; DE VUYST; LEROY, 2011; MORRIS; MORRIS, 2012). Um alto GP inicial das moléculas de inulina é um dado muito importante, pois essas inulinas apresentam valor comercial maior devido à sua obtenção ser mais rara e ao seu vasto potencial de aplicação (TÁRREGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; ARAVIND et al., 2011; RINALDONI; CAMPDERRÓS; PADILHA, 2011; LOBO etal., 2009, MEYERetal., 2011). Vale ressaltar que devido à inulina obtida a partir das raízes de S. rebaudiana possuir alto GP natural, sem necessidade de enriquecimento de sua cadeia, dispensando assim qualquer processo industrial de enriquecimento e, consequentemente, diminuindo as etapas e os custos de sua produção, representa um substituto promissor para as fontes comerciais de inulinas existentes. Os valores de GP médio obtidos para as frações sobrenadante (20) e precipitado (36-40) também foram bem expressivos, uma vez que mesmo na fração mais solúvel (o sobrenadante), obtida a partir da técnica de Congelamento/Descongelamento, o GP está bem próximo ao considerado alto para inulinas vegetais, que é de 22-25 (TÁRREGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009, MORRIS; MORRIS, 2012). O precipitado apresenta o maior GP obtido neste estudo, demonstrando as vantagens que as inulinas obtidas a partir das raízes de S. rebaudiana representam para o mercado. Esse valor é considerado um GP alto e está próximo dos GPs obtidos a partir de reações sintéticas e metodologias físicas sofisticadas de enriquecimento das cadeias de inulina, onde as moléculas atingem graus de polimerização maiores (TÁRREGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOUR, 2004). A metodologia utilizada para a obtenção das diferentes frações (sobrenadante e precipitado) é simples, eficiente e barata, demonstrando inúmeras vantagens em relação às demais técnicas existentes (ultrafiltração, cristalização, precipitação), que são metodologias mais complexas e requerem materiais mais caros para sua execução (MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOUR, 2004; VILLEGAS; COSTELL, 2007). Assim, o processo empregado neste trabalho é viavél e aplicável para a obtenção de inulinas com GP > 20 das raízes de S. Rebaudiana, de acordo com a necessidade do GP para cada aplicação em específico (TÁRREGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; BAYARRI; CHULIÁ; COSTELL, 2010; MORRIS; MORRIS, 2012). 2. DESCRIÇÃO DAS FIGURAS RELACIONADAS AO INVENTO A Figura 1 representa uma parte das raízes de Stevia rebaudiana após coleta e lavagem. A Figura 2 representa as raízes secas em estufa de ar circulante a 40°C durante 5 dias. A Figura 3 mostra as raízes trituradas a serem encaminhadas para o processo de extração. A Figura 4 ilustra as amostras do sobrenadante e precipitado após a técnica de Congelamento/Descongelamento. A Figura 5 ilustra o aspecto das frações após a separação por centrifugação (A) sobrenadante e (B) precipitado, ambas obtidas após a separação e secagem por liofilização. A Figura 6 mostra os espectros de RMN de 1H (300,06 MHz, 02O). Os espectros de RMN de 1H foram utilizados para identificação das amostras em comparação com o espectro do padrão de inulina, e um segundo dado complementar obtido a partir dos espectros é o GP das amostras. Padrão de Inulina (A), Extrato Bruto (B), Sobrenadante (C) e Precipitado (D). A Figura 7 mostra os espectros RMN de 13C (75,45 MHz, D20). Os espectros de RMN de 13C foram utilizados também para identificação das amostras em comparação com o espectro do Padrão de Inulina. Padrão de Inulina (A), Extrato Bruto (B), Sobrenadante (C) e Precipitado (D). A Figura 8 mostra a fórmula geral das inulinas, na qual estão destacados os Hidrogênios H-3 e H-4 das unidades de Frutose. 3. DESCRIÇÃO DETALHADA DO INVENTO • Material Vegetal As raízes de S. rebaudiana Bertoni foram coletadas em novembro de 2011 no Horto Didático de Plantas Medicinais Professora Irenice Silva, da Universidade Estadual de Maringá (HDPM-UEM) (Figura 1). Após a coleta, as raízes foram lavadas com água corrente para remoção das sujidades e posteriormente separadas da parte aérea. O processo de secagem foi realizado durante cinco dias em estufa de ar circulante a 40°C (Figura 2). Depois de secas as mesmas foram reduzidas de tamanho manualmente (Figura 3) com auxílio de uma tesoura, pesadas e encaminhadas para extração. • Extração O processo de extração aquoso é a metodologia mais utilizada por vários autores para obtenção de polissacarídeos, baseado principalmente na solubilidade desses compostos na água em altas temperaturas. A metodologia utilizada foi uma adaptação a partir de outros autores (LEITE et al., 2004; MIAO et al., 2011; GRZYBOWSKI, 2008). A extração aquosa foi realizada sob refluxo, com auxílio de uma manta de aquecimento e de um condensador. Foram utilizadas 7,27g de raízes secas no processo e a quantidade de líquido extrator (água deionizada) foi padronizada em 300mL em cada extração. Ao todo foram efetuadas três extrações com um tempo de refluxo de quatro horas para o mesmo material. Após cada extração, o material foi filtrado a quente, os sólidos (raízes) retornaram para o balão e novamente foram extraídos por refluxo, e ao final das três extrações, o extrato aquoso foi concentrado em rotaevaporador. Na sequência, no processo de extração e concentração, o extrato concentrado foi precipitado com etanol (PA) para obtenção dos polissacarídeos brutos. A quantidade de etanol foi padronizada como três vezes o volume inicial do extrato bruto. Após precipitação pela adição de etanol, o extrato foi mantido por 24 horas a 4°C em geladeira. Prosseguindo, a suspensão foi filtrada em funil de Büchner com auxílio de uma bomba a vácuo, sendo que o filtrado foi descartado e o precipitado foi ressuspendido no menor volume de água necessário para solubilização da amostra, e em seguida a mesma foi congelada em freezer e posteriormente liofilizada para obtenção do extrato bruto seco, sendo que após pesagem, foi possível determinar seu rendimento (29,3%) (Anexo 1). • Enriquecimento das cadeias de inulina com alto GP A metodologia de enriquecimento foi realizada com o objetivo de separação das inulinas de acordo com seu tamanho médio de cadeia, que está relacionada ao GP da molécula. A técnica utilizada foi o Congelamento/Descongelamento, que é um método simples, de baixo custo, fácil execução e que garante uma boa separação (GORIN; BARON, 1988). As frações submetidas a este processo foram solubilizadas em água deionizada, congeladas por 24 horas e posteriormente descongeladas à temperatura ambiente. O precipitado, insolúvel em água fria, e o sobrenadante foram separados por centrifugação (9.500rpm/20min a 5°C) (Anexo 2). Esse processo foi repetido quatro vezes até a observação de que, a partir do sobrenadante aquoso, não se formou mais precipitado após o congelamento e descongelamento, e a partir do precipitado aquoso, após tentativa de solubilização em água, obteve-se um sobrenadante límpido. Ao final do processo todas as frações obtidas a partir dos sobrenadantes e precipitados após cada centrifugação foram reunidas, concentradas e liofilizadas (Figuras 4 e 5). • Cálculos do Rendimento da Extração Os cálculos de rendimento bruto da extração foram realizados com base na massa seca inicial das raízes de S. reabaudiana e da massa seca do extrato bruto após liofilização. O rendimento referente ao FOS (inulina) foi calculado com base na massa seca inicial das raízes de S. reabaudiana e nos valores referentes ao doseamento de açúcares totais para o extrato bruto (Anexo 3). Para efeito desta determinação, a partir de 7,27g de raízes secas submetidas ao processo de extração, obteve-se 2,65g de extrato seco. Considerando que 80,37% desse extrato são compostos de açúcares, pode-se determinar que o rendimento bruto da extração a partir das raízes de S. rebaudiana foi de 36,45%, e quando se considera somente o rendimento baseado na quantidade de inulina presente, foi de 29,31%. • Cálculos do Rendimento das frações após a metodologia Congelamento/Descongelamento O cálculo do rendimento de obtenção das frações sobrenadante e precipitado foi realizado com base na massa inicial seca do extrato bruto (2,65g) utilizada para a execução da técnica, seguido dos valores obtidos em massa seca após liofilização do sobrenadante (1,26g) e precipitado (0,70g) (Anexo 4). • Caracterização Química das Amostras Os doseamentos químicos foram realizados por metodologias baseadas em reações colorimétricas e leitura em espectrofotômetro. Foram realizados os seguintes doseamentos químicos: análise de açúcar total pela metodologia do Fenol-Sulfúrico (DUBOIS et al., 1956), frutose pela metodologia do Resorcinol (ROE; EPSTEIN; GOLDSTEIN, 1948) e açúcar redutor pela metodologia da hidrazida do ácido p-hidroxi benzóico (LEVER, 1972). Além destas metodologias, a glicose e frutose foram determinadas seletivamente por metodologias que utilizam reações enzimáticas (LEPORE et al., 2004; PEREIRA et al., 2008; MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOUR, 2004) e também foi realizada análise de proteínas totais pelo método de Lowry modificado (HARTEER, 1972). Inicialmente, após a extração e secagem do extrato bruto e obtenção das demais frações, foram realizados os doseamentos espectrofotométricos para uma caracterização preliminar do extrato e das frações obtidas. Esta metodologia inicialmente foi aplicada com o objetivo de realizar uma avaliação qualitativa do extrato para verificar os componentes característicos do polissacarídeo obtido e, posteriormente, através das curvas de calibrações de cada metodologia, uma análise quantitativa dos mesmos componentes foi realizada e os resultados obtidos estão descritos na Tabela 3. Tabela 3. Resultados dos doseamentos pelas metodologias espectrofotométricas. As análises enzimáticas foram realizadas para doseamentos específicos de glicose e frutose com a utilização de “kits” enzimáticos comerciais para determinação espectrofotométrica de glicose e frutose. Os resultados dos doseamentos estão descrito na Tabela 4. Tabela 4. Resultados do doseamento enzimático de frutose e glicose. • Ressonância Magnética Nuclear de 1H e 13C As análises por espectroscopia de Ressonância Magnética Nuclear de 1H e do 13C foram realizadas em um espectrômetro de Ressonância Magnética Nuclear, operando a 300,05 MHz para o núcleo de 1H e 75,45 MHz para o núcleo de 13C. As amostras foram dissolvidas em água deuterada (20mg em 0,7ml_ D20). Os deslocamentos químicos (δ) obtidos a partir dos espectros de Hidrogênio 1 (Figura 6) e de Carbono C13 (Figura 7) foram expressos em ppm, cujos valores estão descritos nas Tabelas 5 e 6. Tabela 5. Dados dos δ (ppm) do RMN de 1H (300,05 MHz) em D20, do Padrão de Inulina e das amostras Extrato Bruto, Sobrenadante e Precipitado.(2011). Inulin occurs naturally as a homologous series of oligo and polysaccharides of different chain lengths. These chains are formed by fructose units linked together by 3-2.1 bonding and by a terminal glucose unit via cr-1.2 bonding, which can be represented by the general form GFn and Fm, where F represents fructose units and G glucose units, n refers to the number of terminal glucose-linked fructose and the number of fructose linked together to form the carbohydrate chain (MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCORUR, 2004; GLIBOWSKI, 2010 ). There are numerous applications of these polysaccharides, which can be used as a source of dietary fibers, prebiotics, in technological applications in the food industry, such as fat and sugar substitute, thickener, gelling agent, humectant (RINALDONI; CAMPDERRÓS; PADILHA, 2011), in the pharmaceutical industry (FARES; SALEM; KHANFAR, 2011), and recently finds application in biofuel production (ZHANG et al., 2010; WANG etal., 2011). In the food industries, inulin is used to formulate innovative and healthy foods. Dietary fibers, due to their low calorie value, have found increasing use in improving the nutritional value of cereal products, being used as a substitute for fat and sucrose, thus allowing an improvement in taste and texture (ARAVIND et al. , 2011; EVAGELIOU et al., 2010). Some benefits of soluble fiber such as inulin include the prevention of diseases such as gastrointestinal and respiratory infections, reduced colorectal cancer, obesity, cardiovascular disease, and type II diabetes (POINOT et al., 2010; SILVA et al., 2011). Associated with the fermentation of fibers in the gut is also its prebiotic activity, which is the ability to selectively stimulate desirable colonic bacteria, instigating the growth and / or activity of these bacteria (bifidobacteria and lactobacilli) that benefit the host as well as the colon. inhibit the growth of pathogenic and harmful microorganisms (TÁRGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; GOMES; PENNA, 2010). For these reasons these soluble fibers are currently widely used in the human diet (DE VUYST; LEROY, 2011). Inulin also has the ability to increase intestinal absorption of calcium, magnesium and iron, among other minerals, positively affecting their bioavailability (LOBO et al., 2009; SAAD, 2006). Increased calcium absorption has been used to prevent osteoporosis in the elderly (RASCHKA; DANIEL, 2005; JUDPRASONG, 2011). Inulin can also be used for the development of an iron-carrying system, which is based on its great biocompatibility and biodegradability in the intestinal tract, as well as ensuring an increase in iron absorption, reducing the side effects of oral iron administration. unchelated (PITARRESI et al., 2008). Due to the characteristic of soluble fiber inulin having neutral flavor and minimal influence on the organoleptic characteristics of a product (ARAVIND et al., 2011), it has been used in a growing number of applications in the food and animal feed market. for example in dairy products, bakery products, beverages, cereals, sour cream, confectionery products, and meat products such as sausage and bologna (MEYERetal., 2011; MORRIS; MORRIS, 2012). In addition to these food applications, inulin also finds use in pharmaceutical applications, such as bulking agent and / or tablet binder, as controlled release coatings of drugs with low availability in vivo, because inulin is a biodegradable polysaccharide and biocompatible in the human body (FARES; SALEM; KHANFAR, 2011), as well as chemical derivatives of inulin are used in industrial applications, such as carboxymethyl inulin is used as an agent in wastewater treatment (MEYER et al., 2011). . Another important application of inulin is its use as a substrate for biofuel production, especially bioethanol (WANG et al., 2011; ZHANG et al., 2010). Given the wide field of application of these molecules, this study reveals the discovery of a new and promising source for commercially obtaining this FOS. Thus, the present invention relates to a process of obtaining polymerization inulin> 20 from S. rebaudiana roots. This is a very promising source when compared to commercially available sources for obtaining inulin, as it has better yield and is obtained with great purity and quality. Priority searches carried out revealed the existence of similar patents, however, there are divergences in some points. In PI 0301192-5, entitled Process for obtaining inulin and its by-products from tubers, the sources of obtaining are different, and do not mention polymerization grade or other product and process specifications, as well as PI 9902934. -0, entitled Process for the manufacture of chicory inulin, hydrolysates and inulin derivatives and improved chicory inulin products, hydrolysates and derivatives, and method of using chicory roots as a source material therein processes. PI 0710867-2 Long chain inulin, process for obtaining same, foodstuff, dietary supplement, cosmetic preparation, use of inulin, aqueous inulin paste and use thereof, refers to a long chain inulin and It is obtained from artichoke roots, and also protects its use in foodstuffs and cosmetic preparations. However, the source is artichokes, which naturally do not have a high degree of polymerization, and not S. rebaudiana. In the patents entitled Processes for Producing Inulin (US 7507558) and Long Chain Inulin (PI 0608781-7), the source and process of obtaining are different. Inulin products with improved nutritional properties (US 7812004) is related to the inulin molecule and not to the source or process of obtaining it. Thus, the present invention - PROCESS OF OBTAINING POLYMERIZATION> 20 FROM S. REBAUDIANA ROOTS - differs from the existing ones and has several advantages related to the efficiency of aqueous extraction of the roots and the degree of polymerization of the inulin. . Regarding the yield of aqueous extraction of S. rebaudiana roots, the observed yield was 29.3%, higher than that obtained in the two species currently used commercially by the industry to produce inulin, the Jerusalem artichoke (Helianthus tuberosus) and the chicory (Cichorium intybus) (CHI et al., 2011), which show inulin extraction yields of 16-20% and 15-20%, respectively (GALANTE, 2008; PASEEPHOL, 2008; MEYER, et al. 2011). Table 1 shows that the yield (inulin content) of S. rebaudiana roots is also higher when compared to other sources of this polysaccharide. Table Λ. Inulin and FOS content in plants used for human nutrition (% fresh weight). ND - Data not available (PASEEPHOL, 2008). These data demonstrate that the potential for application of S. reabaudiana roots as a new source of inulin production is promising, since it initially has a higher yield than most plants currently known for obtaining this FOS, showing high productivity. The methodology used for extraction is a simple and low cost technique, which increases the industrial interest due to the low price and high productivity. Regarding the advantages regarding the Degree of Polymerization (GP). this refers to the average length of the inulin chain. The technological properties, as well as the functional and prebiotic properties of interest of these molecules, are related to their average GP-chain length of the molecule (TÁRGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; BAYARRI; CHULIÁ; COSTELL, 2010; MORRIS; MORRIS, 2012 ). According to GP, inulin has different properties such as digestibility, prebiotic activity and health promotion, caloric value, sweetening power and water binding capacity, thickener, gelling and fat substitution (MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOR, 2004; RINALDONI; CAMPDERRÓS; PADILHA, 2011; MORRIS; MORRIS, 2012). GP depends on many factors, such as source plant, climate and growing conditions, harvest maturity and storage time after harvest. Inulin molecules with different GPs can be found, ranging from 2-60 (VILLEGAS; COSTELL, 2007; GLIBOWSKI, 2010) to 11-65 (MORRIS; MORRIS, 2012) fructose units, with the average GP of native inulin. ranges from 10-15 (VILLEGAS; COSTELL, 2007; GLIBOWSKI, 2010; DE VUYST; LEROY, 2011; MORRIS; MORRIS, 2012). For example, chicory and yacon potato inulin have a low average polymerization grade (12) (VILHENA; CAMERA; KAKIHARA, 2000; CHI et al., 2011; MOSCATTO; PRUDENCIO-FERREIRA; HAULY, 2004), already inulin. slightly larger GPs (22-25) are found in artichoke (Cynara scolymus), globe thistle (Echinops ritró) and broom (Viguiera discolor) (CHI et al., 2011). High GP inulin can be industrially produced from native inulin by applying specific enrichment / purification techniques such as precipitation, ultrafiltration, crystallization, which can separate GP inulin less than 10 from GP inulin greater than 22-25 ( MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOR, 2004; VILLEGAS; COSTELL, 2007; GLIBOWSKI, 2010). There are few companies that specialize in obtaining and trading inulin that offer them with different characteristics and GP from industrial processing. Some of the commercially available inulin are described in Table 2. Table 2. Types of commercially available inulin and their main characteristics. In the crude extract obtained from aqueous extraction of S. rebaudiana roots, an average GP of 30 was observed. This sample was obtained from the extraction without any processing to enrich the molecules. This data is very significant since the GP of native inulin obtained from different plant sources is approximately 10-15, including the source commercially used for obtaining inulin, which are chicory roots (VILLEGAS; COSTELL, 2007; GLIBOWSKI, 2010; DE VUYST; LEROY, 2011; MORRIS; MORRIS, 2012). A high initial GP of inulin molecules is very important given that these inulin have higher commercial value due to their rarer obtainment and their wide application potential (TÁRGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; ARAVIND et al., 2011 ; RINALDONI; CAMPDERRÓS; PADILHA, 2011; LOBO etal., 2009, MEYERetal., 2011). It is noteworthy that due to the inulin obtained from the roots of S. rebaudiana having high natural GP, without the need for enrichment of its chain, thus eliminating any industrial process of enrichment and, consequently, reducing the stages and costs of its production, represents a promising substitute for existing commercial sources of inulin. The mean GP values obtained for the supernatant (20) and precipitated (36-40) fractions were also very expressive, since even in the most soluble fraction (the supernatant) obtained from the Freeze / Thaw technique, the GP It is very close to that considered high for vegetable inulin, which is 22-25 (TÁRREGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009, MORRIS; MORRIS, 2012). The precipitate has the highest GP obtained in this study, demonstrating the advantages that inulin obtained from S. rebaudiana roots represent for the market. This value is considered a high GP and is close to the GPs obtained from synthetic reactions and sophisticated physical methodologies of inulin chain enrichment, where the molecules reach higher polymerization degrees (TÁRGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; MOERMAN; VAN LEEUWEN DELCOR, 2004). The methodology used to obtain the different fractions (supernatant and precipitate) is simple, efficient and inexpensive, demonstrating numerous advantages over the other existing techniques (ultrafiltration, crystallization, precipitation), which are more complex methodologies and require more expensive materials to use. execution (MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCOR, 2004; VILLEGAS; COSTELL, 2007). Thus, the process employed in this work is viable and applicable for obtaining inulin with GP> 20 from S. Rebaudiana roots, according to the need of GP for each specific application (TÁRGA; ROCAFULL; COSTELL, 2009; BAYARRI; CHULIÁ; COSTELL, 2010; MORRIS; MORRIS, 2012). 2. DESCRIPTION OF THE INVENTION-RELATED FIGURES Figure 1 represents a part of Stevia rebaudiana roots after collection and washing. Figure 2 represents the oven dried roots circulating at 40 ° C for 5 days. Figure 3 shows the crushed roots to be routed to the extraction process. Figure 4 illustrates the supernatant and precipitate samples after the Freeze / Thaw technique. Figure 5 illustrates the appearance of fractions after centrifugation separation (A) supernatant and (B) precipitate, both obtained after separation and freeze drying. Figure 6 shows 1H NMR spectra (300.06 MHz, 02O). 1 H NMR spectra were used for sample identification compared to the inulin standard spectrum, and a second complementary data obtained from the spectra is the GP of the samples. Inulin Standard (A), Crude Extract (B), Supernatant (C) and Precipitate (D). Figure 7 shows 13 C NMR spectra (75.45 MHz, D 20). 13 C NMR spectra were also used for sample identification as compared to the Inulin Standard spectrum. Inulin Standard (A), Crude Extract (B), Supernatant (C) and Precipitate (D). Figure 8 shows the general formula of inulin, in which the H-3 and H-4 Hydrogens of Fructose units are highlighted. 3. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION • Plant Material The roots of S. rebaudiana Bertoni were collected in November 2011 at the Didactic Garden of Medicinal Plants Professor Irenice Silva of the State University of Maringá (HDPM-UEM) (Figure 1). After collection, the roots were washed with running water to remove dirt and then separated from the shoot. The drying process was performed for five days in a circulating air oven at 40 ° C (Figure 2). After drying, they were reduced in size manually (Figure 3) with the help of scissors, weighed and sent for extraction. • Extraction The aqueous extraction process is the methodology most used by several authors to obtain polysaccharides, based mainly on the solubility of these compounds in water at high temperatures. The methodology used was an adaptation from other authors (LEITE et al., 2004; MIAO et al., 2011; GRZYBOWSKI, 2008). The aqueous extraction was carried out under reflux with the aid of a heating blanket and a condenser. 7.27g of dried roots were used in the process and the amount of extracting liquid (deionized water) was standardized at 300mL in each extraction. In all, three extractions were performed with a reflux time of four hours for the same material. After each extraction, the material was hot filtered, the solids (roots) returned to the flask and again extracted by reflux, and at the end of the three extractions, the aqueous extract was concentrated by rotary evaporator. Then, in the extraction and concentration process, the concentrated extract was precipitated with ethanol (PA) to obtain crude polysaccharides. The amount of ethanol was standardized to three times the initial volume of crude extract. After precipitation by the addition of ethanol, the extract was kept for 24 hours at 4 ° C in a refrigerator. The suspension was then filtered through a Büchner funnel with the aid of a vacuum pump. The filtrate was discarded and the precipitate was resuspended in the smallest volume of water required for solubilization of the sample, and then frozen in a freezer. subsequently lyophilized to obtain the dry crude extract, and after weighing it was possible to determine its yield (29.3%) (Annex 1). • Enrichment of high GP inulin chains The enrichment methodology was carried out with the objective of separating inulin according to their average chain size, which is related to the GP of the molecule. The technique used was freezing / thawing, which is a simple, low cost, easy to perform method that guarantees good separation (GORIN; BARON, 1988). The fractions submitted to this process were solubilized in deionized water, frozen for 24 hours and then thawed at room temperature. The cold water-insoluble precipitate and the supernatant were separated by centrifugation (9,500rpm / 20min at 5 ° C) (Annex 2). This process was repeated four times until the observation that from the aqueous supernatant no more precipitate formed after freezing and thawing, and from the aqueous precipitate, after attempting solubilization in water, a clear supernatant was obtained. At the end of the process all fractions obtained from the supernatants and precipitated after each centrifugation were pooled, concentrated and lyophilized (Figures 4 and 5). • Extraction Yield Calculations Gross extraction yield calculations were performed based on the initial dry mass of S. reabaudiana roots and the dry mass of the crude extract after freeze drying. The yield of FOS (inulin) was calculated based on the initial dry mass of S. reabaudiana roots and on the values of total sugar assay for the crude extract (Annex 3). For this determination, from 7.27g of dried roots submitted to the extraction process, 2.65g of dry extract was obtained. Considering that 80.37% of this extract is composed of sugars, it can be determined that the gross yield of extraction from S. rebaudiana roots was 36.45%, and when considering only the yield based on the amount of inulin. present was 29.31%. • Fraction yield calculations after the Freeze / Thaw methodology The calculation of the yield to obtain the supernatant and precipitate fractions was performed based on the initial dry mass of the crude extract (2.65g) used for the technique, followed by the obtained values. in dry mass after lyophilization of the supernatant (1.26g) and precipitate (0.70g) (Annex 4). • Chemical Characterization of Samples Chemical assays were performed by methodologies based on colorimetric reactions and spectrophotometer reading. The following chemical assays were performed: total sugar analysis by the Phenol-Sulfuric methodology (DUBOIS et al., 1956), fructose by the Resorcinol methodology (ROE; EPSTEIN; GOLDSTEIN, 1948) and reducing sugar by the p acid hydrazide methodology. benzoic hydroxy (LEVER, 1972). In addition to these methodologies, glucose and fructose were selectively determined by methodologies that use enzymatic reactions (LEPORE et al., 2004; PEREIRA et al., 2008; MOERMAN; VAN LEEUWEN; DELCORUR, 2004). modified Lowry method (HARTEER, 1972). Initially, after extraction and drying of the crude extract and obtaining the other fractions, spectrophotometric assays were performed for a preliminary characterization of the extract and the obtained fractions. This methodology was initially applied in order to perform a qualitative evaluation of the extract to verify the characteristic components of the polysaccharide obtained and, later, through the calibration curves of each methodology, a quantitative analysis of the same components was performed and the results obtained are described. Table 3. Table 3. Assay results by spectrophotometric methodologies. Enzyme analyzes were performed for specific glucose and fructose assays using commercial enzyme kits for spectrophotometric determination of glucose and fructose. The assay results are described in Table 4. Table 4. Enzyme assay results for fructose and glucose. • 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance Analyzes 1H and 13C Nuclear Magnetic Resonance spectroscopy were performed on a Nuclear Magnetic Resonance spectrometer, operating at 300.05 MHz for the 1H core and 75.45 MHz for the core. of 13C. The samples were dissolved in deuterated water (20mg in 0.7ml_ D20). The chemical displacements (δ) obtained from the Hydrogen 1 (Figure 6) and C13 Carbon (Figure 7) spectra were expressed in ppm, whose values are described in Tables 5 and 6. Table 5. δ data (ppm) 1H NMR (300.05 MHz) at D20, Inulin Standard and Raw Extract, Supernatant and Precipitate samples.
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