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Tipo: Tese
Título: Atividades de Iota-Carragenana hidrolisada: influência da massa molecular
Título em inglês: Hydrolyzed Iota-Carrageenan activities: influence of molecular mass
Autor(es): Castro, George Meredite Cunha de
Orientador: Moreira, Renato de Azevedo
Palavras-chave em português: Hidrólise;Massa molecular;Viscosidade;Atividade anticoagulante;Crescimento vegetal;Ácido
Palavras-chave em inglês: Hydrolysis;Molecular mass;Viscosity;Anticoagulant activity;Plant growth;Acid
CNPq: CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS::BIOQUIMICA
Data do documento: 2021
Citação: CASTRO, George Meredite Cunha de. Atividades de Iota-Carragenana hidrolisada: influência da massa molecular. 2021. 109 f. Tese (Doutorado em Bioquímica) - Programa de Pós-Graduação em Bioquímica, Centro de Ciências, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2026.
Resumo: Os carboidratos apresentam aplicações em diversas áreas, como alimentar e médica. Os polissacarídeos sulfatados, devido à sua estrutura química, podem ser reconhecidos por enzimas ou receptores de células animais e vegetais e desencadear respostas, tais como atividade anticoagulante ou crescimento e defesa vegetal. O objetivo deste trabalho foi demonstrar que a atividade do polissacarídeo sulfatado ι-carragenana em modelos animais ou vegetais está diretamente relacionado à sua massa molecular. Para isso, foi realizada a hidrólise ácida deste polissacarídeo na concentração de 3% (m/v) em célula de reação sob agitação e com temperatura controlada. Foi elaborado um delineamento com o auxílio de Software Statistica com 11 experimentos de hidrólise independentes para o estudo dois fatores (Concentração de HCl – 40 a 90 °C – e Temperatura de reação – 1 a 100 mM); foram analisadas duas variáveis resposta (Massa molecular e Viscosidade). Os 11 hidrolisados e o polissacarídeo íntegro foram analisados por Cromatografia de Permeação em Gel e Reômetro. Foram geradas tabelas de efeitos, tabelas ANOVA, modelos matemáticos, superfícies de resposta e curvas de contorno para as respostas. Após análise, foram selecionados dois hidrolisados para os testes posteriores, juntamente com o polissacarídeo íntegro. As amostras selecionadas foram submetidas a testes de caracterização: Espectroscopia na região do infravermelho por Transformada de Fourier e Determinação de proteínas solúveis. Elas também foram analisadas quanto suas atividades: citotoxicidade celular, atividade antioxidante in vitro, atividade anticoagulante in vitro (pelos métodos de Tempo de tromboplastina parcial ativada – TTPA – e Tempo de protrombina – TP), tempo de sangramento de cauda, crescimento vegetal e defesa vegetal. Após análises das massas moleculares e viscosidade, foram selecionadas para os testes posteriores as amostras de 123 e 14,1 KDa, juntamente com a ι-carragenana íntegra (1.700 KDa). Essa seleção foi feita a fim de testar as atividades de ι-carragenana em tamanhos de ordem de grandeza diferentes. O processo de hidrólise não gerou modificações químicas nos produtos. Estes apresentaram boa pureza e foram considerados não tóxicos frente a c[elulas de camundongos. A hidrólise de ι-carragenana promoveu uma redução na capacidade antioxidante do hidrolisado (64,05 ± 6,11%) comparado com a ι-carragenana íntegra (78,44 ± 8,95%). Para a atividade anticoagulante TTPA, o maior tempo da atividade dos hidrolisados foi 257,5 ± 8,1 s para a amostra de 123 KDa na concentração de 4,0 mg/mL enquanto a ι-carragenana íntegra apresentou um tempo de 126,6 ± 19,6 s. Foi promovido um aumento de 7,5 vezes no tempo normal de coagulação em relação à ι-carragenana íntegra, que promoveu um aumento de 3,7 s. Todas as amostras não apresentaram atividade TP A amostra de 123 KDa foi testada no tempo de sangramento de cauda e apresentou tendência hemorrágica nas concentrações de 1,0 e 2,0 mg/Kg. Nos experimentos vegetais com Vigna unguiculata, a amostra de 123 KDa promoveu o aumento da área foliar (71,12 ± 9,31 cm2) em relação ao controle (57,22 ± 9,62 cm2). Foi observado um aumento na altura dos feijoeiros tratados com a amostra de 14,1 KDa. A amostra de 123 KDa promoveu um aumento da massa fresca e umidade dos feijoeiros (22,9 ± 3,73 e 20,7 ± 3,37 g, respectivamente) e não alterou a massa seca dos feijoeiros em relação ao controle. Nenhuma das amostras foi capaz de ativar o sistema de defesa de V. unguiculata contra o Vírus do mosaico Severo do Caupi.
Abstract: Carbohydrates have many applications in several areas, such as food and medical. Sulfated polysaccharides, due to their chemical structure, can be recognized by enzymes or receptors of animal and plant cells to trigger responses such as anticoagulant activity or plant growth and defense. The objective of this work was to demonstrate that the activity of the sulfated polysaccharide ι-carrageenan in animal or vegetable models is directly related to its molecular mass. For this, the acid hydrolysis of this polysaccharide was carried out at a concentration of 3% (m / v) in a reaction cell under shaking and with controlled temperature. A design was elaborated using the Software Statistica with 11 independent hydrolysis experiments for the study of two factors (HCl concentration - 40 to 90 ° C - and reaction temperature - 1 to 100 mM); two response (molecular mass and viscosity) were analyzed. The 11 hydrolysates and the intact polysaccharide were analyzed by Gel Permeation Chromatography and Rheometer. Tables with result ANOVA tables, mathematical models, response surfaces and contour curves for responses were generated. After analysis, two hydrolysates and the intact polysaccharide were selected for further assays. The selected samples were subjected to characterization tests: Fourier Transform Infrared Spectroscopy and Determination of soluble proteins. They were also analyzed for their activities: Cell cytotoxicity, Antioxidant activity in vitro, Anticoagulant activity in vitro (by the methods of activated partial thromboplastin time - APTT - and prothrombin time - PT), Tail bleeding time, Plant growth and defense. After analyzing the molecular masses and viscosity, samples with 123 and 14.1 KDa and the intact ι- carrageenan (1,700 KDa) were selected for subsequent assays. This selection was made due to test ι- carrageenan activities in different order of molecule sizes. The hydrolysis process did not generate changes in the products. The samples had good purity and were considered non-toxic. The hydrolysis of ι- carrageenan promoted a reduction in the antioxidant capacity of the hydrolyzate (64.05 ± 6.11%) in comparison with a whole ι- carrageenan (78.44 ± 8.95%). For the anticoagulant activity ATPP, the longest time of activity of the hydrolysates was 257.5 ± 8.1 s for the sample with 123 KDa at the concentration of 4.0 mg / mL while the intact ι- carrageenan presenting a time of 126,6 ± 19.6 s. An increase of 7.5 times in the normal clotting time was promoted in relation to intact ι- carrageenan, which promoted an increase of 3.7 s. All sources had no PT anticoagulant activity. The sample with 123 KDa was tested at the time of tail bleeding and showed bleeding tendency at 1.0 and 2.0 mg / kg. In the experiments with Vigna unguiculata plants, the sample with 123 KDa promoted an increase in leaf area (71.12 ± 9.31 cm2) compared to the control (57.22 ± 9.62 cm2). It was observed an increase in the height of plants treated with a sample with 14.1 KDa. The sample with 123 KDa promoted an increase in the fresh weight and moisture of the the plants (22.9 ± 3.73 and 20.7 ± 3.37 g, respectively) and did not change the dry mass in relation to the control. None of the samples was able to activate the defense system of V. unguiculata against the Cowpea severe mosaic virus.
URI: http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/86536
ORCID do(s) Autor(es): https://orcid.org/0000-0003-4179-1470
Currículo Lattes do(s) Autor(es): http://lattes.cnpq.br/9022031140268208
ORCID do Orientador: https://orcid.org/0000-0002-9626-6086
Currículo Lattes do Orientador: http://lattes.cnpq.br/4451208231291916
Tipo de Acesso: Acesso Aberto
Aparece nas coleções:DBBM - Teses defendidas na UFC

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