Produção e caracterização de quitooligossacarídeos produzidos pelo fungo Metarhizium anisopliae e avaliação da citotoxicidade em células tumorais

Chitosan is a natural polymer, biodegradable, nontoxic, high molecular weight derived from marine animals, insects and microorganisms. Oligomers of glucosamine (GlcN) and N-acetylglucosamine (GlcNAc) have interesting biological activities, including antitumor effects, antimicrobial activity, antioxidant and others. The alternative proposed by this work was to study the viability of producing chitooligosaccharides using a crude enzymes extract produced by the fungus Metarhizium anisopliae. Hydrolysis of chitosan was carried out at different times, from 10 to 60 minutes to produce chitooligosaccharides with detection and quantification performed by High Performace Liquid Chromatography (HPLC). The evaluation of cytotoxicity of chitosan oligomers was carried out in tumor cells (HepG2 and HeLa) and non-tumor (3T3). The cells were treated for 72 hours with the oligomers and cell viability investigated using the method of MTT. The production of chitosan oligomers was higher for 10 minutes of hydrolysis, with pentamers concentration of 0.15 mg/mL, but the hexamers, the molecules showing greater interest in biological properties, were observed only with 30 minutes of hydrolysis with a concentration of 0.004 mg/mL. A study to evaluate the biological activities of COS including cytotoxicity in tumor and normal cells and various tests in vitro antioxidant activity of pure chitosan oligomers and the mixture of oligomers produced by the crude enzyme was performed. Moreover, the compound with the highest cytotoxicity among the oligomers was pure glucosamine, with IC50 values of 0.30; 0.49; 0.44 mg/mL for HepG2 cells, HeLa and 3T3, respectively. Superoxide anion scavenging was the mainly antioxidant activity showed by the COS and oligomers. This activity was also depending on the oligomer composition in the chitosan hydrolysates. The oligomers produced by hydrolysis for 20 minutes was analyzed for the ability to inhibit tumor cells showing inhibition of proliferation only in HeLa cells, did not show any effect in HepG2 cells and fibroblast cells (3T3)

Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior

A quitosana é um polímero natural, biodegradável, não tóxico e de alta massa molecular obtido a partir de animais marinhos, insetos e microrganismos. Os oligômeros de glicosamina (GlcN) e N-acetilglicosamina (GlcNAc) têm atividades biológicas interessantes, incluindo efeitos antitumorais, atividade antimicrobiana, antioxidante entre outras. A alternativa proposta por este trabalho foi estudar a viabilidade de produção de quitooligossacarídeos utilizando um extrato bruto de enzimas produzidas pelo fungo Metarhizium anisopliae. A hidrólise da quitosana foi realizada em diferentes tempos, de 10 a 60 minutos para a produção de quitooligossacarídeos e a detecção e quantificação foi realizado pela Cromatografia Líquida de Alta Eficiência. A avaliação da citotoxicidade dos oligômeros de quitosana foi realizada em células tumorais (HepG2 e HeLa) e não tumoral (3T3). As células foram tratadas durante 72 horas com os oligômeros e a viabilidade celular foi feita usando o método do MTT. A produção de oligômeros de quitosana teve maiores rendimentos durante 10 minutos de hidrólise, os pentâmeros apresentaram concentração de 0,15 mg/mL, porém os hexâmeros, que apresentam maior interesse pelas suas propriedades biológicas, só foram detectados com 30 minutos de hidrólise apresentando uma concentração de 0,004 mg/mL. Um estudo visando avaliar as atividades biológicas dos QCOS entre elas a citotoxicidade em células tumorais e normais e vários testes de atividade antioxidante in vitro entre oligômeros puros de quitosana e a mistura dos oligômeros produzidos pelo extrato bruto enzimático foi realizado. A glicosamina foi o composto com a maior toxicidade dentre os oligômeros puros, apresentando valores de IC50 0,30; 0,49; 0,44 mg/mL para células HepG2, HeLa e 3T3, respectivamente. O seqüestro do ânion superóxido foi a principal atividade antioxidante mostrada pelos QCOS. Sendo que essa atividade também foi dependende da composição dos hidrolisados de quitosana. Os oligômeros produzidos por hidrólise durante 20 minutos foram analisados quanto à capacidade de inibir células tumorais mostrando inibição da proliferação apenas nas células HeLa, não apresentando nenhum efeito em células HepG2 e células de fibroblastos (3T3)