Extração e caracterização físico-química dos polissacarídeos sulfatados da rodofícea Gracilaria cornea J. Agardh e avaliação de seus efeitos sobre coagulação in vitro / Extraction and physical-chemical characterization of sulfated polysaccharides from the rhdophyceae Gracilaria cornea J. Agardh and evaluation of their effects on coagulation in vitro

Authors

  • José Ariévilo Gurgel Rodrigues Universidade Federal do Rio de Janeiro
  • Chistiane Oliveira Coura
  • Norma Maria Barros Benevides

DOI:

https://doi.org/10.2312/Actafish.2016.4.2.91-100

Keywords:

Rhodophyceae, extrações consecultivas, polímeros sulfatados, análises químicas, coagulação / Rhodophyceae, consecultive extractions, sulfated polymers, chemical analyses, coagulation.

Abstract

Resumo Estudos extensivos relacionados à caracterização físico-química e a análise dos efeitos sobre a coagulação frente à heparina (HEP) de polissacarídeos sulfatados (PSs) extraídos de macroalgas marinhas pertencentes ao gênero Gracilaria ainda são limitados. Este estudo avaliou os efeitos in vitro de PSs extraídos sequencialmente e caracterizados físico-quimicamente da alga marinha vermelha G. cornea sobre a coagulação. O tecido desidratado foi digerido sequencialmente (três vezes) com papaína em tampão acetato de sódio 100 mM (pH 5,0) contendo cisteína e EDTA (ambos 5 mM). Os dois primeiros extratos foram examinados quanto à composição e fracionados em coluna de troca-iônica (DEAE-celulose) aplicando concentrações diferentes de NaCl. As frações liofilizadas (F I; F II e F III eluídas com 0,5; 0,75 e 1,00 M de NaCl, respectivamente) foram analisadas quanto às caracterísicas físico-químicas e efeitos sobre a coagulação usando os ensaios de eletroforese em gel de agarose e do tempo de tromboplastina parcial ativada (TTPA) utilizando plasma de coelho e HEP (193 UI mg-1), respectivamente. O rendimento total foi 23,91 ± 0,36%, com a primeira extração (16,75 ± 0,98%) apresentando (p < 0,05) maior quantidade de PSs comparada a segunda e terceira extrações (7 ± 0,92 e 0,16 ± 0,73%, respectivamente). Esse perfil de rendimento confirmou o maior conteúdo de sulfato (18,50%) no extrato e metacromasia das frações obtidas da cromatografia da primeira extração quando comparada à segunda extração a qual revelou extrato menos sulfatado (15,66%), embora mostrando cromatograma semelhante entre extratos. A eletroforese revelou frações polidispersas e mobilidades similares aos extratos, porém distintas quanto ao grau de densidade de carga. O TTPA foi alterado modestamente em plasma tratado com a fração F II (1,47 UI  mg-1) da primeira extração. Os resultados permitem sugerir características físico-químicas diferentes dos PSs isolados de G. cornea que não contribuem para modificar acentuadamente a coagulação frente à HEP.    

Abstract Extensive studies related to physical-chemical characterization and analyses of effects on the coagulation against heparin (HEP) of sulfated polysaccharides (SPs) extracted from marine macroalgae belonging to genus Gracilaria have been still limited. This study evaluated the in vitro effects of SPs sequentially extracted and physical-chemically characterized from the red seaweed G. cornea on coagulation. The dehydrated tissue was sequencially digested (three times) with papain in 100 mM sodium acetate buffer (pH 5.0) containing cystein and EDTA (both 5 mM). The two first extracts were examined on the composition and fractionated on ion-exchange colunm (DEAE-cellulose) applying different concentrations of NaCl. The lyofilized fractions (F I, F II and F III eluted with 0.5, 0.75 and 1.00 M NaCl, respectively) were analyzed on the physical-chemical characteristics and effects on coagulação using the assays of  agarose gel electrophoresis and activated partial thromboplastin time (APTT) utilizing rabbit plasma and HEP (193 IU mg-1), respectively. The total yield was 23.91 ± 0.36%, with first extraction (16.75 ± 0.98%) showing (p < 0.05) highest amount of SPs compared with second and third ones (7 ± 0.92 and 0.16 ± 0.73%, respectively). This profile of yield confirmed the higher sulfate content (18.50%) in extract and metachromasy of the fractions obtained from the cromatography of the first extraction when compared with second one which revealed lower sulfated extract (15.66%), although showing chromatogram similar between extracts. The electrophoresis revealed polydisperses fractions and mobilities similar as extracts, but distincts on the charge density pattern. The APTT was modestly altered in plasma treated with the fraction F II (1.47 UI mg-1) from the first extraction. The results allow to suggest different physical-chemical characteristics of the SPs isolated from G. cornea where themselves do not contribute for accentualy modifying the coagulação like HEP.    

Author Biography

José Ariévilo Gurgel Rodrigues, Universidade Federal do Rio de Janeiro

Graduado em Engenharia de Pesca pela Universidade Federal do Ceará (2004), mestrado em Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca pela Universidade Federal do Ceará (2006) e doutorado em Biotecnologia pela Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO/UFC (2011). Tem experiência na área de Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca e de Biotecnologia em Recursos Naturais, com ênfase em Taxonomia de Algas Marinhas, Fisiologia Comparada (taxonomia de grupos, filogenia e biogeografia) e Bioprospecçâo de Produtos Naturais Bioativos de Organismos Aquáticos. Atua nas seguintes áreas: Ficologia, Química de macromoléculas (polissacarídeos sulfatados) e suas propriedades químicas e implicações terapêuticas sobre coagulação, trombose, dor, inflamação e de avaliação toxicológica (aguda, subcrônica e crônica). Foi professor horista (prestador de serviços) do Instituto de Desenvolvimento, Educação e Cultura do Ceará (IDECC-UVA) e do Instituto Dom José de Educação e Cultura (IDJ-UVA). Atualmente, realiza Pós-Doutorado na Universidade Federal do Rio de Janeiro (CAPES-PNPD).

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Published

2016-10-12

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Vol. 4 No. 2 (2016)

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