Análise de polissacarídeos e tirosinase de Lentinula boryana (Berk & Mont) Pegler : um macrofungo com potencial biotecnológico

Abstract

Foram realizados estudos para avaliar o potencial biotecnológico do macrofungo Lentinula boryana. A partir dos experimentos sobre cultivo em meio líquido foi possível verificar quais condições influenciam seu desenvolvimento, a produção de polissacarídeos e a atividade de tirosinase presente no micélio. Pela caracterização química do exopolissacarídeo (EPS) produzido pelo macrofungo em meio líquido, foi verificada a presença de uma b(1- 3)-D-glucana altamente ramificada em O-6 e uma a(1 - 3)- xilomanana. Polissacarídeos dos corpos de frutificação também foram isolados e caracterizados. No extrato aquoso foi encontrada uma fucomanogalactana com cadeia principal de galactopiranose com ligações do tipo a(1 - 6) e substituições em O-4 por unidades de manose ou fucose. No extrato KOH 1% foi caracterizado uma b(1 - 6)-Dglucana com ramificações em O-3. Por outro lado, no extrato KOH 10% foram encontradas uma a(1 - 3)-D-glucana (pseudonigerana) e um a(1 - 3)-xilomanana com cadeia principal de manose ligada a(1 - 3) e substituições no O-4, similar ao encontrado no EPS. A análise da literatura demosntra que estes polissacarídeos têm potências aplicações como atividade anticancerígena ou então podem ser modificados quimicamente ampliando suas aplicações. Os estudos sobre a tirosinase de L. boryana mostraram que a enzima é mais ativa em condições amenas de temperatura e pH, não sendo resistente a temperaturas elevadas ou aos extremos de pH. O principal resultado sobre a tirosinase de L. boryana é que ela sofre inibição pelo substrato (L-DOPA), o que não havia sido reportado para outras tirosinases. A modelagem matemática desenvolvida adaptou um modelo proposto na literatura para contemplar a inibição pelo substrato. A modelagem matemática foi desenvolvida adaptando um modelo proposto na literatura para contemplar a inibição pelo substrato. Este modelo desenvolvido descreveu os resultados experimentais muito bem.

Studies were undertaken to evaluate the biotechnological potential of the macrofungus Lentinula boryana. Initially, appropriate conditions were identified for the production of biomass, polysaccharides and tyrosinase activity in liquid culture. The exopolysaccharides (EPS) produced in liquid culture were characterized as being a b (1 - 3)-D-glucan that was highly branched in O-6 and a a(1 - 3)-xylomannan. Polysaccharides extracted from the fruiting bodies were also purified and characterized. An aqueous extract gave rise to a fucomannogalactan with a main chain consisting of galactopyranose linked a(1 - 6), substituted at O-4 by mannose or fucose units. A 1% KOH extract gave rise to a b(1 - 6)-D-glucan with branches at the O-3. On the other hand, a 10% KOH extract produced two main polysaccharides: an a(1 - 3)-D-glucan (pseudonigeran) and a a(1 - 3)-xylomannan with a main chain consisting of mannose linked a(1 - 3) with substitutions at O-4, this xylomannan being similar to that obtained in liquid culture. The literature suggests that these polysaccharides have potential applications as anticancer treatments and that their applications could be broadened after chemical modifications. The studies of the tyrosinase of L. boryana showed that the enzyme is most active in mild conditions of temperature and pH. It is not stable at high temperatures or at extremes of pH. The most important result obtained was that the tyrosinase of L. boryana suffers substrate inhibition in its reaction with L-DOPA. This has not been previously reported for other tyrosinases. A mathematical model of tyrosinase action from the literature was adapted to include the phenomenon of substrate inhibition. This modified model described the experimental results well.