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Title in Portuguese: Estrutura e atividade antidiarreica de polissacarídeos da alga marinha vermelha Bryothamnion triquetrum S. G. Gmelin
Author: Ribeiro, Carla Vivianne Pereira Estevães
Advisor(s): Freitas, Ana Lúcia Ponte
Co-advisor(s): Medeiros, Jand-Venes Rolim
Keywords: Rhodomelaceae
Carboidratos
Óleo de rícino
Toxina da Cólera
Issue Date: 2016
Citation: RIBEIRO, C. V. P. E. (2016)
Abstract in Portuguese: As algas marinhas são fontes de diversas moléculas com atividades biológicas, tais como os polissacarídeos sulfatados, os quais têm despertado grande interesse nas ciências biomédicas. O objetivo deste estudo foi caracterizar química e estruturalmente os polissacarídeo sulfatados totais (PST) da macroalga marinha vermelha Bryothamnion triquetrum e avaliar seu potencial antidiarreico. Os PST foram obtidos através de extração enzimática com papaína, tendo sua massa molecular e teor de sulfato e carbono determinados por cromatografia de permeação em gel e microanálise elementar, respectivamente. A diarreia aguda em camundongos foi induzida por óleo de rícino e os efeitos antidiarreicos dos PST foram avaliadas através da quantidade total de fezes e fezes diarréicas, da secreção de fluido intestinal (enteropooling) e da motilidade intestinal utilizando carvão ativado. Os efeitos dos PST na diarreia secretora induzida pela toxina da cólera foram analisados por secreção e absorção do fluido intestinal em alças intestinais isoladas e por meio de interações com o gangliosídeo GM1 utilizando o método de ELISA. O rendimento dos PST a partir da biomassa de alga seca foi de 7,2% com massa molecular estimada em 61,41 kDa. As análises estruturais mostraram que este composto é uma galactana tipo ágar, contendo principalmente unidades de 3,6-anidro-α-L-galactose e β-D-galactose-6-O-metil. Grupamentos sulfato estão presentes em baixas quantidades, na forma de α-L-galactose-6-sulfato, com grau de sulfatação de 0,28%, correspondendo a 2,1% dos átomos presentes nos PST. Doses de 1, 3, 10 e 30 mg/Kg de PST (v.o.) foram testadas contra a diarreia aguda e a dose de 10 mg/Kg exibiu os melhores resultados, reduzindo as fezes totais e as fezes diarreicas em 90,24% e 93,98%, respectivamente. Portanto, esta dose foi utilizada como dose padrão em experimentos subsequentes. O enteropooling e a motilidade intestinal foram reduzidos pelos PST em 54,26% e 45,35%, respectivamente. Na diarreia secretora, os PST inibiram a secreção de fluido intestinal em 20,00%, revertendo o estado secretor induzido pela toxina da cólera, mas não teve qualquer efeito na absorção intestinal. Os resultados mostraram ainda que os PST estavam interagindo com os receptores GM1 e/ou com a toxina da cólera, bloqueando a ligação da toxina com o seu receptor e prevenindo o desencadeamento da doença. Estes resultados confirmam o potencial uso dos PST da alga B. triquetrum como um composto antidiarreico.
Abstract: Marine algae (seaweeds) are source of several molecules with biological activities, such as sulfated polysaccharides which have aroused a great interest in biomedical sciences. The aim of this study was to characterize chemically and structurally the total sulfated polysaccharides (TSP) from the red seaweed Bryothamnion triquetrum and to evaluate its antidiarrheal potential. The TSP were obtained through enzymatic extraction with papain, its molecular mass and sulfate and carbon content were determined by gel permeation chromatography and elemental microanalysis, respectively. Acute diarrhea in mice was induced by Castor oil and the antidiarrheal effects of the TSP were evaluated through the total amount of stool and diarrheal stools, intestinal fluid secretion (enteropooling) and intestinal motility using charcoal meal. The effects of the TSP on secretory diarrhea induced by cholera toxin were analyzed by fluid secretion and absorption in intestinal closed loops and through interactions with the ganglioside GM1, utilizing ELISA method. The TSP yield from dry seaweed was 7.2% and its molecular mass estimated at 61.41 kDa. Structural analyses have shown that this compound consisted of an agar-type galactan, containing mainly 3,6-anhydro-L- galactose and β-D-galactose-6-O-methyl. Sulfate groups are present in small amounts, in the form of α-L-galactose-6-sulfate, with sulfation degree of 0.28%, corresponding to 2.1% of the atoms present in TSP. Doses of 1, 3, 10 and 30 mg/Kg of TSP (v.o.) were tested against acute diarrhea and the dose of 10 mg/Kg has shown the best results, reducing the total amount of stool and diarrheal stools in 90.24% and 93.98%, respectively. Hence, it was used as the standard dose for subsequent experiments. Enteropooling and intestinal motility were decreased by TSP in 54.26% and 45.35%, respectively. In secretory diarrhea, TSP have inhibited intestinal fluid secretion in 20.00% reversing the secretory state induced by the cholera toxin, however, it had no effect on the intestinal absorption. The results also showed that TSP were interacting with GM1 receptors and/or cholera toxin, blocking toxin binding to its receptor and preventing the onset of the disease. These results confirm the potential use of the TSP obtained from the red seaweed B. triquetrum as an antidiarrheal compound.
Description: RIBEIRO, Carla Vivianne Pereira Estevães. Estrutura e atividade antidiarreica de polissacarídeos da alga marinha vermelha Bryothamnion triquetrum S. G. Gmelin. 2016. 78 f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2016.
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/23730
metadata.dc.type: Dissertação
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