Caracterização estrutural e atividade citotóxica e imunomodulatória de um novo exopolissacarídeo extraído dos grãos de Kefir

Os polissacarídeos possuem diversas aplicações em diferentes áreas, como alimentícias, têxteis, indústrias de papel, cosméticas e farmacêuticas. Os polissacarídeos de origem microbiana (exopolissacarídeos) têm sido principal fonte de estudos, pois são renováveis, com pouca toxidade, sendo alvo desses ramos industriais. O consórcio microbiano de kefir produz exopolissacarídeos que são tradicionalmente extraídos em soluções aquosas neutras com o auxílio de calor e estes já demonstraram em estudos anteriores que possuem atividades antimicrobiana, antioxidante e até mesmo antitumoral. Reconhecendo os benefícios do kefir, este estudo visa à extração em meio alcalino e análise estrutural de exopolissacarídeos a partir de grãos de kefir, seguido de precipitação etanólica e avaliação da atividade antitumoral e citotóxica. A partir de análises como o FTIR (Espectroscopia de Infravermelho por Transformada de Fourier), TG (Termogravimetria), DSC (Calorimetria Exploratória Diferencial), ensaios de acetilação, metilação e RMN (Espectroscopia de Ressonancia Magnética Nuclear) foi possível determinar a estrutura do biomaterial. O mesmo trata-se de um homopolissacarídeo seguido de monômeros de glicose, típicos de glucana com predominância de ligações β (1-6). Foram realizados ensaios de citotoxicidade com células tumoraise células normais (linfócitos), onde foi observado potencial citotóxico alto (70%) para leucemia mielocítica crônica (K-562) e moderado (58%) para adenocarcinoma de mama humano (MCF-7), assim como foi realizado um ensaio com células normais (linfócitos) a partir de um kit contendo citocinas: IL-2 (Interleucina 2), IL-4 (Interleucina 4), IL-6 (Interleucina 6), IL-10 (Interleucina 10), TNF-α (Fator de Necrose Tumoral-α) e IFN-γ (Interferon -gama) demonstrando que o exopolissacarídeo é um pró-cicatrizante por promover ação em TNF-α e IL-6. Diante do potencial farmacológico desse material, o mesmo pode ser aplicado para a produção de biofilmes como cicatrizantes, ou ainda em outros ramos industriais.Polysaccharides have several applications in different areas such as food, textiles, paper, cosmetics and pharmaceutical industries. Polysaccharides of microbial origin (exopolysaccharides) have been the main source of several studies, since they are renewable and present low toxicity. The microbial biofilm from kefir produces exopolysaccharides traditionally extracted in neutral aqueous medium under heat and have already shown in previous studies antimicrobial, antioxidant and even antitumor activities. Recognizing the benefits of kefir, this study aims to extract exopolysaccharides from kefir grains using a different approach using alkaline medium extraction, and its structural characterization and evaluation of its antitumor and cytotoxic activity. The results of FTIR (Fourier-transform infrared spectroscopy), TG (Thermogravimetric), DSC (Differential scanning calorimetry), acetylation, methylation and NMR (Nuclear magnetic resonance) analyses allowed us to reach the structure of the polymer. It is a branched homopolysaccharide containing mainly β-D glucose residues with (β1→6) linkages. The cytotoxicity assays using tumor cells demonstrated a high cytotoxic potential (70%) for chronic myelocytic leukemia (K-562) and moderate (58%) for human breast adenocarcinoma (MCF-7), in addition as a normal cell (lymphocyte) assay was performed from a kit containing cytokines: IL-2 (Interleukin 2), IL-4 (Interleukin 4), IL-6 (Interleukin 6), IL-10 ), TNF-α (Tumor Necrosis Factor-α) and IFN-γ (Interferon-gamma) demonstrating that the exopolysaccharide is a pro-inflammatory agent stimulationg the production of TNF-α and IL-6. Faced with the pharmacological potential of this exopolysaccharide as an antitumoral agent, it can also be applied as raw material for the synthesis of biomaterials to stimulate the healing process of cutaneous wounds