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Título: Xilanas de sabugo de milho como agente antioxidante, citotóxico, anticoagulante e imunomodulador
Autor(es): Silveira, Raniere Fagundes de Melo
Palavras-chave: Polissacarídeos bioativos;Ultrassom;Zea mays;Citocinas inflamatórias;Apoptose.
Data do documento: 20-Out-2014
Editor: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Citação: SILVEIRA, Raniere Fagundes de Melo. Xilanas de sabugo de milho como agente antioxidante, citotóxico, anticoagulante e imunomodulador. 2014. 138f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2014.
Resumo: Prospecting pharmacological active polysaccharides from agricultural byproducts, such as corncobs, is an underexplored practice in the scientific community. Thus, this work aims to expand knowledge about pharmacological activities of polysaccharides extracted from corncobs. From corn cob flour a extract was obtained by ultrasound waves in an alkaline medium, and the end of the process the product was termed PECC (polysaccharidic extract from corncobs). This extract was physicochemical characterized and evaluated by in vitro assays as an antioxidant, cytotoxic, anticoagulant and imunomodulator agent. Results indicated significant activity metal chelating by PECC, and the use of PECC in cell culture cells showed no toxic effects to normal cell lines, but toxic action against HeLa tumor cells due promoting cell death by apoptosis. In addition, other pharmacological effects were observed, the PECC decreased nitric oxide (NO) production by activated macrophages, and prolonged blood clotting time through APTT assay. Then methanolic, ethanolic and ketone fractions were obtained from fractionation of PECC polysaccharides. Five methanolic fractions, six ethanolic fractions and two ketones were obtained; and all fractions were evaluated for antioxidant, cytotoxic, anticoagulant, immunomodulatory activities. E1.4 fraction exhibited significant metal chelating effect, a toxic action to induce apoptosis in HeLa cells, decreased NO production by activated macrophages, and extended blood clotting time. These results showed that the PECC pharmacological active polysaccharides would be present in the fraction E1.4. From fractionation of E1.4 polysaccharide six subfractions with different sizes were obtained: <3; 3-10; 10-30; 30-50; 50-100 and >100 KDa. About 80% of E1.4 polysaccharides had lower size to 10 KDa, and all the subfractions showed over 61% sugar in their chemical compositions. These subfractions exhibited different monosaccharide compositions, but xylose was presented in all of them. The subfractions exhibited distinct pharmacological effects in in vitro assays. Smaller subfractions (<30 KDa) had highest metal chelating activity and greater toxic action in tumor cells. The intermediate fractions (between 30-100 KDa) decreased more NO production of activated macrophages, for other side, the larger size (>100 KDa) modulated a greater number of inflammatory cytokines, and the had greatest anticoagulant effect. Therefore, when analyzing all the results together it is evident that the PECC pharmacological polysaccharides are heteroxylans, and were concentrated in E1.4 fraction, and heteroxilanas pharmacological effects depends on their molecular size. Thus, corncobs could be used as source from molecules with biotechnology potential
metadata.dc.description.resumo: A prospecção de polissacarídeos farmacologicamente ativos provenientes de subprodutos agrícolas ainda é uma prática pouco explorada no meio científico. Dessa forma, este trabalho pretendeu ampliar o conhecimento relacionado às atividades farmacológicas de polissacarídeos extraídos do sabugo de milho. A partir da farinha de sabugo de milho, um extrato polissacarídico foi obtido ao combinar ondas de ultrassom em meio alcalino, e ao final do processo o produto foi denominado de EPSM. Esse extrato foi caracterizado fisico-quimicamente e, através de ensaios in vitro, foi avaliado como agente antioxidante, citotóxico, anticoagulante e imunomodulator. Os resultados indicaram que o EPSM apresentou significativa ação quelante de metal, além de não apresentar efeito tóxico para células de linhagem normal, mas evidenciar efeito citotóxico contra as células tumorais HeLa, quando causou a morte celular por apoptose. Em adição, outros efeitos farmacológicos foram observados, o EPSM diminuiu a produção de óxido nítrico (NO) por macrófagos ativados, e estendeu o tempo de coagulação sanguínea quando avaliado pelo ensaio de APTT. Posteriormente, frações metanólicas, etanólicas e cetônicas foram obtidas a partir do fracionamento dos polissacarídeos presentes no EPSM. Foram obtidas cinco frações metanólicas, seis frações etanólicas e duas cetônicas; e todas avaliadas quanto às atividades antioxidante, citotóxica, anticoagulante e imunomodulatória. Dentre as frações, E1.4 exibiu significativo efeito qualante de metal, ação tóxica em células HeLa por indução da apoptose, reduziu a produção de NO por macrófagos ativados, e ampliou o tempo de coagulação sanguínea. Esses resultados sinalizaram que os polissacarídeos farmacologicamente ativos do EPSM estariam presentes na fração E1.4. A partir do fracionamento da E1.4 foram obtidas seis subfrações polissacarídicas com tamanhos distintos: -3; 3-10; 10-30; 30-50; 50-100 e +100 KDa. Cerca de 80% dos polissacarídeos de E1.4 apresentou tamanho inferior a 10 KDa, e todas as subfrações apresentaram mais de 61% de açúcar em suas composições químicas. Essas subfrações exibiram diferentes composições monossacarídicas, mas todas apresentaram xilose. As subfrações evidenciaram distintos efeitos nos ensaios farmacológicos in vitro. As subfrações de menor tamanho (< 30 KDa) demonstraram maior atividade quelante de metal e maior atividade citotóxica contra células tumorais. As intermediárias (entre 30 e 100 KDa) diminuíram mais a produção de NO por macrófagos ativados, mas a de maior tamanho (+100 KDa) modulou um maior número de citocinas inflamatórias, e demonstrou um maior efeito anticoagulante. Portanto, a análise conjunta dos resultados indica que os polissacarídeos farmacologicamente ativos do ESPM são heteroxilanas e foram concentrados nas subfrações de E1.4, além disso, os efeitos farmacológicos dessas heteroxilanas dependem do seu tamanho molecular.
URI: http://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/19441
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