Otimização da produtividade da levana de Bacillus subtilis Natto e sua aplicação como agente anticarcinogênico e hipoglicemiante

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Cabral de Melo, Fernando César Bazani
Data de Publicação: 2024
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UEL
Texto Completo: https://repositorio.uel.br/handle/123456789/12660
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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and its antitumoral activity against HepG2 cells by metabolomics using hydrogen nuclear magnetic resonance (1H – NMR) Initially, it was developed a factorial design (3³) Box – Behnken varying pH (X1), temperature (X2) and culture time (X3) Based on this preliminary design, a second (3³) Box – Behnken was performed, once more pH (X1), temperature (X2) and culture time (X3) were varied After ANOVA (p = ,5), the results demonstrated that the levan productivity was optimized and the best condition found was at pH 8, 395 °C in 21 hours, corresponding to 5,82 gL-1h-1 The coefficient of correlation (R2 = ,81) was considerate acceptable, attributing a high confidence to the model Thus, the levan obtained in this optimized condition presented two different molecular weights corresponding to 72,37 kDa and 4146 kDa, analyzed by HPSEC-RID-MALLS Regarding applications, levan did not presented hypoglycemic, hypolipidemic and hypocholesterolemic effects in diabetic rats However, the antitumoral activity of levan increased four metabolites concentration, after metabolomics analyzes of HepG2 cell line when treated with 1 mgmL-1of levan The metabolites altered are acetate, alanine, phosphocreatine and lactate, possibly leading to a hypoxia environment, promoting homeostasis dysregulation following by alterations in HepG2 energy metabolism, justifying levan antitumor activity by high intracellular lactate accumulationCelligoi, Maria Antonia Pedrine Colabone [Orientador]Tischer, César AugustoMatioli, GracietteMacedo Júnior, Fernando César de [Coorientador]Cabral de Melo, Fernando César Bazani2024-05-01T14:01:03Z2024-05-01T14:01:03Z2011.0001.03.2011info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdfhttps://repositorio.uel.br/handle/123456789/12660porMestradoBiotecnologiaCentro de Ciências ExatasPrograma de Pós-graduação em BiotecnologiaLondrinareponame:Repositório Institucional da UELinstname:Universidade Estadual de Londrina (UEL)instacron:UELinfo:eu-repo/semantics/openAccess2024-07-12T04:20:21Zoai:repositorio.uel.br:123456789/12660Biblioteca Digital de Teses e Dissertaçõeshttp://www.bibliotecadigital.uel.br/PUBhttp://www.bibliotecadigital.uel.br/OAI/oai2.phpbcuel@uel.br||opendoar:2024-07-12T04:20:21Repositório Institucional da UEL - Universidade Estadual de Londrina (UEL)false
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