Caracterização química dos polissacarídeos proveniente dos frutos de Abelmoschus esculentus L. Moench e suas atividades biológicas in vitro

Orientadora: Profª Drª Juliana Bello Baron MaurerCoorientador: Profª Drª Fabíola Regina StevannDissertação (mestrado) - Universidade Federal do Paraná, Setor de Ciências Biológicas, Programa de Pós-Graduação em Ciências - Bioquímica. Defesa: Curitiba, 28/03/2014Inclui referências: p. 140-154Resumo: Abelmoschus esculentus L. Moench (quiabo) e uma planta nativa da Africa e amplamente utilizada na culinaria e na medicina tradicional. Dados da literatura sugerem que suas propriedades biologicas sao decorrentes do seu alto conteudo de polissacarideos, que formam solucoes extremamente viscosas. O presente estudo apresentou como objetivo geral caracterizar quimicamente as fracoes obtidas dos frutos de A. esculentus, bem como, avaliar as atividades imunomoduladora e antioxidante destas fracoes utilizando, respectivamente, o modelo experimental de celulas de lavado peritoneal de camundongos SWISS e testes antioxidantes, ambos in vitro. As fracoes ricas em carboidratos obtidas por meio de extracoes sequenciais aquosas (W-1, W-2, W-3, W-4, HW) e com acido citrico [0.1Ca, 0.1 Ca(2), 1Ca, 1Ca(2)], ambas e em diferentes condicoes, geraram varias fracoes viscosas em agua. Estas fracoes apresentam-se constituidas, majoritariamente, por GalA, Gal e Rha, na proporcao media de 58:25:10. Todas as fracoes apresentam alto conteudo de grupamento acetil (18,2%¡Ó1,1), baixo teor de proteinas (2,4%¡Ó0,5) e compostos fenolicos (0,3%¡Ó0,04). Atraves do ensaio utilizando o reagente de Yariv (£]-glucosil) foi demonstrado, que todas as fracoes apresentaram cerca de 1% de arabinogalactana-proteinas. Atraves das analises em espectroscopia de infravermelho, pode-se observar que todas as fracoes, exceto a extraida com acido citrico a 1% (m/v) em banho-fervente - 1Ca(2), apresentam grandes quantidades de grupamentos carboxilas livres, e em menor proporcao carboxilas esterificadas, que juntamente com a dosagem colorimetrica de uronicos totais, demonstram que as fracoes sao constituidas, em maior parte, por polissacarideos acidos. A fracao W-1 (1a extracao aquosa, 25 oC) foi analisada tambem por espectroscopia de ressonancia magnetica nuclear. Com os resultados obtidos, e as informacoes contidas na literatura, sugere-se que a fracao W-1 e uma ramnogalacturonana tipo I acetilada, apresentando como cadeia principal uma estrutura de -2)-ƒÑ-Rha-(1¡÷4)-ƒÑ-GalA-(1¡÷2)-ƒÑ-Rha-(1¡÷4)-ƒÑ-GalA-(1-. As unidades de Rha e GalA poderiam estar acetiladas em O-3. Alem disso, as unidades de Rha estariam substituidas por unidades de ƒÑ-Gal as quais estariam ligada em O-4 formando as cadeias laterais. A analise da atividade imunomoduladora foi realizada com fracao W-1. Esta fracao nao apresentou citotoxicidade e induziu a producao de NO nas condicoes testadas. Alem disso, as analises morfologicas dos macrofagos incubados na presenca de W-1 tambem confirmaram que esta fracao apresentou a capacidade de modular a atividade imunomoduladora in vitro. Quanto a atividade antioxidante, nenhuma das fracoes testadas apresentou atividades significantes comparando com padroes comerciais, frente aos testes de formacao do complexo fosfomolibdenio, de reacao a especies reativas do acido tiobarbiturico (TBARS) bem como para a atividade quelante de ions ferroso.Abstract: Abelmoschus esculentus L. Moench (okra) is a native plant from Africa broadly used in culinary and traditional medicine. Literature data sugests your biological properties are decurrent of it high polysaccharides, wich form extremely viscous solutions. The present study had as main objective, chemically characterize the fractions obtained from the A. esculentus fruits, and also evaluate the immunomodulatory and antioxidant activities of these fractions using, respectively, the peritoneal lavage experimental cell model of SWISS mouses and antioxidants tests, both in vitro. The carbohydrates rich fractions obtained by the sequential aqueous extractions (W-1, W-2, W-3, W-4, HW) and citric acid [0.1Ca, 0.1Ca(2), 1Ca, 1Ca(2)], both in different conditions, generated several viscous fractions in water. Fractions are presented consist of mostly taken by GaIA, Gal and Rha, in medium proportion of 58:25:10. All the fractions presented high content of acetyl grouping (18,2%¡Ó1,1), low protein content (2,4%¡Ó0,5) and phenolic compounds (0,3%¡Ó0,04). Trough trial using the Yariv reagent (£]-GlcY) was demonstrated that all fractions showed about 1% arabinogalactan-proteins. Through the analyzes of IR spectroscopy, it can be seen that all the fractions, except extracted with citric acid (1% m/v) in boiling water bath - 1Ca(2), have large amounts of free carboxyl groups and a lesser proportion esterified carboxyl, which together with the colorimetric determination of total uronic demonstrate that the fractions are formed in most part by acidic polysaccharides. W-1 (1st aqueous extraction, 25 ¢X C) fraction was also analyzed by nuclear magnetic resonance spectroscopy. With the results, and the information contained in the literature, it is suggested that the fraction W-1 is a rhamnogalacturonan type I acetylated, with the main chain structure of -2)-ƒÑ-Rha-(1¡÷4)-ƒÑ- GalA-(1¡÷2)-ƒÑ-Rha-(1¡÷4)-ƒÑ-GalA-(1-. The units of Rha and GalA could be acetylated at O-3. Furthermore, the units of Rha were replaced by units which ƒÑ-Gal were linked in the 4- forming side chains. Analysis of immunomodulatory activity was carried out with fraction W-1. This fraction showed no cytotoxicity and induce the production of NO on tested conditions. Furthermore, the morphological analysis of macrophages incubated in the presence of W-1 also confirmed that this fraction showed the ability to modulate the immunomodulatory activity in vitro. For antioxidant activity, none of fractions tested showed significant activity in comparison with commercial standard, compared to the tests phosphomolybdenum complex formation, reaction with thiobarbituric acid reactive species (TBARS) as well as the ferrous ion chelating activity