Purificação, caracterização estrutural e atividade biológica de polissacarídeos extraídos do cogumelo Lactarius quieticolor

Abstract

Resumo: Cogumelos são importantes recursos alimentares com benefícios para a saúde, fontes de nutrientes essenciais e compostos de interesse medicinal, dentre os quais, destacam-se os polissacarídeos por suas diversas atividades biológicas, incluindo propriedades imunomodulatórias, antiinflamatórias e antitumorais – particularmente relevantes diante do desafio global do câncer. Com o câncer de mama entre os mais incidentes, o subtipo triplo-negativo destaca-se pela agressividade e mortalidade. Neste trabalho, exploramos a purificação, caracterização estrutural e avaliação biológica de polissacarídeos do cogumelo Lactarius quieticolor, a partir do extrato alcalino. Após tratamento com solução de Fehling, um heteropolissacarídeo (HTP – ramnogalactana) foi isolado do precipitado enquanto duas frações de glucanas com diferentes solubilidades foram obtidas do sobrenadante por subsequente precipitação etanólica fracionada. As análises estruturais, conduzidas por espectroscopia de ressonância magnética nuclear, RMN, (técnicas 1 e 2D: 1H, HSQC-DEPT, COSY, TOCSY e HMBC), cromatografia gasosa acoplada à espectrometria de massas (GC-MS) e cromatografia por exclusão de tamanho de alta performance (HPSEC) revelaram que a fração HTP consiste em uma cadeia principal de (1?6)-a-D-galactopiranose com substituições em O-2 por ramnose, com massa molecular absoluta de 1.53 × 104 g/mol. Ensaios in vitro com células de câncer de mama da linhagem MDA-MB-231 demonstraram significativos efeitos antitumorais, com a ramnogalactana reduzindo a viabilidade celular em 50% a 1.200 µg/mL e aumentando a eficácia de paclitaxel, reduzindo a viabilidade em 42% quando coadministrados. Adicionalmente, as frações de glucanas GlcEt-Pp e GlcEtSn-300 apresentaram uma cadeia principal (1?3) com substituições em O-6, diferindo no grau de substituição, com valores de 21,4% e 70,6%, respectivamente. A GlcEtSn-300, sendo mais solúvel, demonstrou potencial antimetastático ao inibir a migração das células cancerígenas, efeito não observado na fração menos solúvel GlcEt-Pp, embora ambas tenham apresentado citotoxicidade seletiva, inibindo a viabilidade de células cancerígenas e poupando as células normais. Tais resultados ressaltam o potencial terapêutico dos polissacarídeos de Lactarius quieticolor, HTP e glucanas, possivelmente para o tratamento de câncer de mama, devido a sua citotoxicidade seletiva, sua sinergia na obtenção de resposta a um quimioterápico e potencialmente impedindo a migração das células tumorais

Abstract: Mushrooms are important food resources with health benefits, providing essential nutrients and medicinal compounds, among which polysaccharides stand out for their diverse biological activities, including immunomodulatory, anti-inflammatory, and antitumor properties – particularly relevant given the global challenge of cancer. With breast cancer among the most common types, the triple-negative subtype stands out for its aggressiveness and mortality. In this study, we explored the purification, structural characterization, and biological evaluation of polysaccharides from the mushroom Lactarius quieticolor, starting from the alkaline extract. Following Fehling's treatment, a novel rhamnogalactan heteropolysaccharide (HTP) was isolated from the precipitate, while two glucan fractions with varying solubility were subsequently obtained from the supernatant through graded ethanol precipitation. Structural analysis, conducted with nuclear magnetic resonance (NMR) spectroscopy (1D and 2D techniques including 1H, HSQC-DEPT, COSY, TOCSY, and HMBC), gas chromatography-mass spectrometry (GC-MS), and high-performance size exclusion chromatography (HPSEC), revealed that HTP consists of a (1?6)-linked a-D-galactopyranose main chain, substituted at O-2 by rhamnose, with an absolute molar mass of 1.53 × 104 g/mol. In vitro assays using MDA MB-231 breast cancer cells demonstrated significant anticancer effects, with the rhamnogalactan reducing cell viability by 50% at 1.200 µg/mL and enhancing the efficacy of paclitaxel, reducing cell viability to 42% when co-administered. Additionally, the glucan fractions, GlcEt-Pp and GlcEtSn 300, possess a (1?3)-linked main chain with O-6 substitutions, differing in their degree of substitution at 21.4% and 70.6%, respectively. GlcEtSn-300, being more soluble, demonstrated antimetastatic potential by inhibiting cancer cell migration, an effect not observed with the less soluble GlcEt-Pp although both presented a selective cytotoxicity, inhibiting the viability of cancer cells while sparing normal ones. These results underscore the therapeutic promise of Lactarius quieticolor polysaccharides, HTP and glucans, for breast cancer treatment by promoting selective cytotoxicity, enhancing chemotherapeutic response, and potentially impeding cancer migration