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

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

01/03/2011

RESUMO

A levana é um exopolissacarídeo de frutose formada por ligações β-(2®6) e ramificações β-(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 = 0,05), 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 g.L-1.h-1. O coeficiente de correlação (R2 = 0,81) 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 4.146 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 mg.mL-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.

ASSUNTO(S)

microbiologia industrial bacillus subtilis agentes hipoglicêmicos agentes antineoplásicos industrial microbiology hypoglycemic agents antineoplastic agents

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