Otimização da produtividade da levana de Bacillus subtilis Natto e sua aplicação como agente anticarcinogênico e hipoglicemiante
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Cabral de Melo, Fernando César Bazani
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Resumo
Resumo: A levana é um exopolissacarídeo de frutose formada por ligações ß-(2®6) e ramificações ß-(2®1) e sintetizada pela enzima levanassacarase O interesse em seu estudo esta voltado para suas diversas áreas de aplicação, abrangendo as indústrias farmacêutica, alimentícia e cosmética Muitos microrganismos possuem a capacidade de produzir levana e o Bacillus subtilis Natto é uma cepa com grande potencial produtor desse polímero em meio rico em sacarose O estudo dos fatores que interferem no processo é necessário para otimizar a produção Buscando a máxima obtenção de levana faz-se uso do planejamento estatístico, que reduz o tempo de laboratório e custo final Desta forma, este trabalho objetivou avaliar a produtividade de levana de Bacillus subtilis Natto por planejamento fatorial e metodologia de superfície de resposta A levana obtida da condição otimizada foi caracterizada quanto a sua massa molecular por HPSEC-RID-MALLS e foram testadas suas aplicações como agente hipoglicemiante, bem como seu potencial hipocolesterolêmico e hipolipidêmico, em ratos diabéticos induzidos por estreptozotocina; como agente anticarcinogênico, em células hepáticas (HepG2), sendo analisadas por metabolômica auxiliada por ressonância magnética nuclear de hidrogênio Inicialmente foi desenvolvido um delineamento fatorial Box – Behnken 3³ com as variáveis pH (X1), temperatura (X2) e tempo (X3) Com os resultados desse delineamento um segundo fatorial Box – Behnken (3³) foi realizado, variando o pH (X1), a temperatura (X2) e tempo (X3) Após ANOVA (p = ,5), a otimização do processo foi realizada e a melhor condição encontrada para a produtividade de levana foi pH 8, temperatura de 39,5 °C e 21 horas, correspondendo a 5,82 gL-1h-1 O coeficiente de correlação (R2 = ,81) foi considerado aceitável para o modelo proposto, atribuindo alta confiabilidade A levana obtida nesta condição apresentou, após a análise por HPSEC-RID-MALLS, duas massas molares, uma equivalente a 72,37 kDa e outra a 4146 kDa Quanto às aplicações esse polímero não apresentou nenhum efeito hipoglicêmico, hipocolesterolêmico e hipolipidêmico, em ratos diabetogênicos Porém, em relação à atividade antitumoral, quatro metabólitos tiveram suas concentrações elevadas após estudo do metabolôma das células HepG2, quando foram tratadas com 1 mgmL-1 de levana, sendo estes: acetato, alanina, fosfocreatina e lactato, levando, possivelmente, a um quadro de hipóxia, promovendo uma quebra de homeostase e consequente alterações do metabolismo energético destas células cancerosas, justificando sua ação antitumoral por meio de acúmulo intracelular de lactato
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Palavras-chave
Microbiologia industrial, Bacillus subtilis, Agentes hipoglicêmicos, Agentes antineoplásicos, Industrial microbiology, Hypoglycemic agents, Antineoplastic agents