Produção e modificação da Levana de Bacillus subtilis natto para aplicação na área da saúde
Data
2024-03-11
Autores
Pereira, Beatriz Ticiani Vieira
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Resumo
A levana, exopolissacarídeo de frutose sintetizado pelo Bacillus subtilis natto, é reconhecida por suas diversas propriedades e aplicações biotecnológicas. Apesar da levana apresentar várias bioatividades relacionadas à sua estrutura, modificações químicas, como a sulfatação podem potencializar ou agregar novas atividades biológicas a essa macromolécula. Desta forma, o objetivo deste trabalho foi produzir, modificar por sulfatação e avaliar a atividade antiviral, anticoagulante e antioxidante da levana nativa e das amostras sulfatadas. Um planejamento fatorial Box-Benhken 3³ incompleto, com as variáveis tempo de fermentação (h) (X1), concentração de sacarose (g/L) (X2) e o pH inicial (X3) foi realizado para avaliação da biomassa, consumo de sacarose e da produção de levana. A levana produzida na melhor condição foi submetida a dois processos de sulfatação, com diferentes proporções do complexo trióxido enxofre-piridina. A levana nativa e as amostras sulfatadas foram testadas quanto a ação antiviral, contra o Herpes simplex vírus tipo 1 (HSV-1); anticoagulante, frente ao ensaio de tromboplastina parcial ativado (KPTT) e tempo de protrombina (TP) e e antioxidante pelo método de DPPH. Os resultados mostraram uma produção de levana de 26,86g/L em 24h, 200g/L de sacarose e pH 7,0. As variáveis concentração de sacarose e pH foram significativas, demonstrando que alta concentração de sacarose e o pH próximo do neutro favorecem a produção de levana. O grau de substituição (DS) foi de 1,36 e 1,37 para a levana sulfata 1 e a levana sulfatada 2, respectivamente. O processo de sulfatação melhorou a resistência térmica da levana, com o aumento da temperatura de carbonização de 578°C para 740°C, podendo ser útil para os processos industriais. A atividade antiviral da levana aumentou com a sulfatação exaustiva, diminuindo a concentração inibitória de 50% (IC50) em 57%. As amostras sulfatadas prolongaram o KPTT de acordo com a concentração, enquanto a levana nativa não apresentou a atividade anticoagulante. Além disso, atividade antioxidante aumentou em 52% com a sulfatação. Esses resultados demonstraram que o processo de sulfatação potencializou a ação antiviral, anticoagulante e antioxidante da levana e esses dados podem contribuir para a criação de novas metodologias terapêuticas para a área da saúde
Descrição
Palavras-chave
Frutana, Sulfatação, Atividade anticoagulante, Atividade antiviral, Atividade antioxidante, Novo tratamento, Levana, Modificação química, Biotecnologia, Polissacarídeos, Fermentação