Caracterização parcial e avaliação da atividade biológica de exopolissacarídeos produzidos por Agaricus brasiliensis e bactéria lática em fermentação submersa de gêneros isolados e em co-cultivo

Abstract

Resumo: As doenças conhecidas como globalizadas estão entre as principais causas de morte da população humana, exemplo, diabetes mellitus e problemas coronários resultantes de hiperlipidemias, seja a causa familiar ou ambiental. Apesar da disponibilidade de um grande número de drogas capazes reduzir os índices glicêmicos e colesterolêmicos, e fundamental a busca por metabólitos que possam atuar de modo preventivo e/ou eficaz. O interesse em elucidar novos compostos secundários com tal atividade tem aumentado na pesquisa acadêmica. Sabe-se que compostos secundários produzidos por fungos são, na sua maioria, uma rica fonte de metabólitos com propriedades bioativas que podem e tem sido utilizados em clinica médica. Este trabalho visou otimizar a produção de EPSs produzidos por Agaricus brasiliensis e Bacteria Latica em fermentação submersa em cultivos isolados, usando a proteina de soja hidrolisada (PSH) como um dos componentes do meio de cultivo, e potencializar sua produção inovando um co-cultivo entre os diferentes gêneros. Diferentes metodos de purificação parcial foram testados durante a extração: a) precipitação com alcool (4oC) e b) tratamento prévio com TCA seguido da precipitação com alcool (4oC). O uso de TCA facilitou a purificacao do exopolissacarideo, reduzindo a quantidade de proteinas contaminantes da soja presentes no meio. A bacteria em estudo foi identificada como Lactobacillus paracasei subsp. paracasei 1 usando Galerias API 50 CH AC-1. A caracterização parcial fez uso de RMN e GC_MS, indicando a presença de uma galactomanana para o EPS Ag, e uma ƒÀ-D-(1 ¨4) Galp para o EPS de origem vegetal (soja) proveniente do meio de cultivo. Não foi possivel caracterizar o EPS prozudido pelo Lb paracasei, devido a baixa produção deste (~10 % do total de EPS extraido). A imagem de MEV do EPS Ag+B7 revelou estrutura morfologica semelhante as imagens observadas nos EPSs produzidos pelos cultivos isolados do fungo e da bacteria latica. Quanto ao potencial biologico, observou-se ativacao de macrófagos, atividade hipoglicemica e hipocolesterolemica em cobaias Mus musculus, normais e comprometidas com Sarcoma 180, apos administracao de EPS via oral (30 mg/kg/d e 300 mg/kg/d) e intraperitoneal (30mg/kg/d).

Abstract: Modern diseases such as diabetes mellitus, hiperlipidemia and hereditary coronary problems are known as the principal causes of death in human population nowadays. Despite the availability of many drugs that are able to decrease the glycemic and cholesterolemic levels, it is fundamental to search for other metabolites that can act in the prevention or/and in the treatment of these diseases. The interest in finding such substances in microrganisms has increased the academic research. It is known that that the majority of secondary compounds produced by fungus are a rich font of compounds with bioactive properties that can be used in medical treatment. This work’s intent was to optimize the production of exopolysaccharides (EPS) produced by the isolated cultures of Agaricus brasiliensis (Ag), of the lactic acid bacteria (B7), and by the co-culture of the two species in submerged fermentation. The medium composition was supplemented with hydrolyzed soybean protein (HSP) to reinforce the production of EPS. The bacterium studied was identified as Lactobacillus paracasei subsp. paracasei 1 using the biochemical test-kit API 50 CH AC-1. Different methods for partial purification were tested during the extraction: a) precipitation with alcohol (4ºC) and b) previous treatment with TCA followed by precipitation with alcohol (4ºC). The use of TCA facilitated the purification of the exopolysaccharide and provided a smaller amount of contaminants proteins from the HPS. For the partial characterization of the EPS it was employed RMN and GC-MS analyses, which indicated the presence of galactomannan in the EPS of Ag and ß-D- (1?4)Galp in the EPS of soy from HSP in the broth. It was not possible to characterize the EPS produced by Lb. paracasei because of its small production (approximately 10% of the total extracted EPS). The EPS of the co-culture (Ag+B7) was very similar to the EPS produced by the fungus in the isolated culture, but the presence of a ligation in the anomeric region can indicate a different substitution. The image analysis of EPS by MEV revealed the morphologic structure of each polymer. As for the biological activity, it was observed a hipoglycemic and hipocholesterolemic activity in normal mice, Mus musculus. The tests were realized with oral supplementation of EPS (consumed for two months in supplemented animal feed containing 30 mg of EPS/kg/d, resulting in the concentration of 300 mg of EPS/kg/week) and also with intraperitoneal administration (in the concentration of 30mg of EPS/kg/d).