doctoralThesis
Blends de polissacarídeos sulfatados e picolinato de cromo: produção e avaliação de sua atividade antioxidante
Registro en:
MORAIS, Yara Campanelli de. Blends de polissacarídeos sulfatados e picolinato de cromo: produção e avaliação de sua atividade antioxidante. Orientador: Hugo Alexandre de Oliveira Rocha. 2022. 99f. Tese (Doutorado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022.
Autor
Morais, Yara Campanelli de
Resumen
The red seaweed Gracilaria birdiae (Gb) is cultivated and used as food in
Northeast Brazil and its sulfated polysaccharide (agaran), called SPGb, is said to
contain several properties of academic interest, including as an antioxidant agent.
Chromium picolinate (ChrPic) is a bioinorganic compound with anti-inflammatory
capacity. The objective was to produce blends containing SPGb and ChrPic and
evaluate them as better antioxidant agents, since blends correspond to the association
of compounds whose objective is to improve their activity/efficiency, in relation to
isolated producers. Regarding the properties attributed to SPGb and ChrPic, there is
no record of blends uniting them. ChrPic was purchased commercially and SPGb
obtained from seaweed, after an extraction technique through exposure to ultrasound
waves, basic medium and proteolysis. The identification of SPGb was confirmed by
chemical analysis and nuclear magnetic resonance (1H1D and HSQC). ChrPic (from
0.5 to 2.0 mg/mL) did not show copper or iron chelating activity, whereas SPGb (2.0
mg/mL) showed activity of 70 and 73% for these tests, respectively. ChrPic (1.0
mg/mL) showed approximately 80% and 100% scavenging activity for superoxide and
hydroxyl radicals, respectively, while SPGb (2.0 mg/mL) did not show this activity. Five
blends were produced (B1; B2; B3; B4; B5) whose antioxidant activity was evaluated
and data indicated B5 as the blend with the most potent antioxidant agent.
Micronucleus test (CBMN) demonstrated that B5 does not have genotoxic activity, as
well as for cytotoxicity in murine fibroblasts (3T3) and Chinese hamster ovary cells
(CHO-K1), B5 and SPGb also did not show genotoxic activity, ChrPic (0.2 mg/mL)
decreased the ability of cells to reduce MTT by 30%, but all samples protected cells by
more than 70%. When 3T3 cells were exposed to hydrogen peroxide (H2O2) (0.6 mM)
they showed about 50% of the ability to reduce MTT compared to cells not exposed to
peroxide, so three different moments of H2O2 presence were tested. In the first
moment, cells were incubated with peroxide and subsequently exposed to SPGb,
ChrPic or B5 for 24 hours. In this case, SPGb was not effective in protecting cells from
peroxide, while cells exposed to ChrPic (0.025; 0.05 and 0.1 mg/mL) and B5 (0.05
mg/mL) reduced MTT by 100%. In the second moment, the samples were placed in
the cells along with hydrogen peroxide and it was noticed that a reduction of less than
30% of MTT was observed in the presence of SPGb, of up to 55% in the presence of
ChrPic, and of 96% in the presence of B5 (0.05 mg/mL). In the third moment, the cells
were exposed to SPGb, ChrPic or B5 for 24 h, and subsequently to H2O2 (0.6 mM). It
was verified that the presence of SPGb was unable to prevent the decrease in the
capacity of the cells in reducing MTT, while cells exposed to ChrPic and B5, at all
concentrations, reduced MTT by 100%. Blend B5 is a potential antioxidant agent and
more in vivo studies are needed to confirm its nutraceutical activity. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq A alga vermelha Gracilaria birdiae (Gb) é cultivada e usada como alimento no
Nordeste do Brasil e seu polissacarídeo sulfatado (agarana), aqui denominado de
SPGb, é apontado contendo várias propriedades de interesse acadêmico, inclusive
como agente antioxidante. Já o picolinato de cromo (ChrPic) é um composto
bioinorgânico com capacidade anti-inflamatória descrita recentemente, sendo assim,
teve-se como objetivo produzir blends contendo SPGb e ChrPic e avaliá-los como
melhores agentes antioxidantes inicialmente, pois blends correspondem a associação
de compostos cujo objetivo é melhorar sua atividade/eficiência, em relação aos
produtores isolados. Em relação as propriedades atribuídas ao SPGb e ChrPic, não
há registro de blends unindo os mesmos. O ChrPic foi adquirido comercialmente e o
SPGb obtido da alga após técnica de extração através de exposição a ondas de
ultrassom, meio básico e proteólise. A identificação do SPGb foi confirmada por
análises químicas e de ressonância magnética nuclear (1H1D e HSQC). O ChrPic (de
0,5 a 2,0 mg/mL) não apresentou atividade quelante de cobre ou de ferro, já o SPGb
(2,0 mg/mL) apresentou atividade de 70 e 73%, para esses testes, respectivamente.
Por outro lado, ChrPic (1,0 mg/mL) apresentou cerca 80% e 100% de atividade de
sequestro dos radicais superóxido e hidroxila, respectivamente, enquanto SPGb (2,0
mg/mL) não apresentou essa atividade. Foram produzidos 5 blends (B1; B2; B3; B4;
B5) cuja atividade antioxidante foi avaliada e dados indicaram B5 como o blend mais
potente agente antioxidante. Teste de micronúcleo (CBMN) demonstrou que B5 não
possui atividade genotóxica, assim como, para citotoxicidade em fibroblastos murínico
(3T3) e células de ovário de hamster chinês (CHO-K1), o B5 e o SPGb também não
apresentaram atividades, o ChrPic (0,2 mg/mL) diminuiu em 30% a capacidade das
células em reduzir o MTT, porém todas as amostras protegeram as células em mais
de 70%. Quando células 3T3 foram expostas a peróxido de hidrogênio (H2O2) (0,6
mM) apresentaram cerca 50% da capacidade de reduzir o MTT em comparação com
células não expostas ao peróxido, foram então testados três momentos diferentes de
presença de H2O2, sendo o primeiro um reparador, quando as células foram incubadas
com peróxido e posteriormente ficaram expostas a SPGb, ChrPic ou B5 por 24 horas.
Nesse caso o SPGb não foi efetivo em proteger as células do peróxido, enquanto as
células expostas a ChrPic (0,025; 0,05 e 0,1 mg/mL) e B5 (0,05 mg/mL) reduziram em
100% o MTT; já no segundo momento, o concomitante, quando as amostras foram
colocadas nas células juntamente com o peróxido de hidrogênio e percebeu-se uma
redução de menos de 30% do MTT na presença de SPGb, de até 55% na presença
de ChPic e de 96% na presença de B5 (0,05 mg/mL). No terceiro momento, o
preventivo, as células foram expostas ao SPGb, ChrPic ou B5 por 24 h, e
posteriormente ao H2O2 (0,6 mM), verificou-se que a presença de SPGb foi incapaz
de impedir a diminuição da capacidade das células em reduzir o MTT, enquanto as
células expostas ao ChrPic e ao B5, em todas as concentrações, reduziram em 100%
o MTT. Os dados demonstraram que B5 possui atividade antioxidante e possivelmente
utilizado em teste futuros in vivo, para confirmar a sua ação antioxidante e assim indicá-lo como nutracêutico.