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???metadata.dc.type???: Dissertação
Title: Caracterização físico-química e atividade imunomoduladora de polissacarídeos de Lentinus strigosus (Schwein.) Fr., cultivado sob fermentação submersa
Other Titles: Physico-chemical characterization and immunomodulatory activity of polysaccharides from Lentinus strigosus (Schwein.) Fr., cultivated under submerged fermentation
Caracterización físico-química y actividad inmunomoduladora de polissacáridos de Lentinus strigosus (Schwein.) Fr., cultivado sob fermentación submersa
???metadata.dc.creator???: Silva, Jefte Farias da 
???metadata.dc.contributor.advisor1???: Sales-Campos, Ceci
First advisor-co: Pontes, Bruno
Second Advisor-co: Campestrini, Luciano Henrique
???metadata.dc.contributor.referee1???: Smiderle, Fhernanda Ribeiro
???metadata.dc.contributor.referee2???: Fariña, Julia Inés
???metadata.dc.description.resumo???: Neste trabalho foram estudadas frações polissacarídicas extraídas da biomassa micelial – obtida via fermentação submersa – da linhagem de origem Amazônica do cogumelo comestível Lentinus strigosus. Após a extração e purificação, as frações homogêneas obtidas, aquosa (LSW) e alcalina (LSK) foram caracterizadas quanto à estrutura, propriedades físico-químicas e reológicas, bem como efeitos imunomoduladores e adesivos em macrófagos. Ambos os polissacarídeos apresentaram constituição majoritária de glucose, com traços de galactose, manose, arabinose e xilose. Não foram detectados ácidos urônicos. Análises de ressonância magnética nuclear (RMN) de 1H, 13C e DEPT-135 sugerem que a fração LSW contenha unidades de →6)-β-D-Glcp-(1→, →4)-α-D-Glcp-(1→ e →6)-α-D-Galp-(1→ como componentes majoritários. Já a fração alcalina (LSK) apresentou unidades de β-D-Glcp-(1→, →3)-β-D-Glcp-(1→ e →3,6)-β-D-Glcp-(1→. Análises por espalhamento dinâmico de luz (DLS) mostraram um diâmetro médio de 609,37 nm para as partículas polissacarídicas da fração LSW, e 301,17 nm para LSK, ambas com dispersão homogênea de tamanhos. O potencial zeta das duas frações foi similar, em torno de -6,58 mV para LSW e -5,47 mV para LSK, portanto com densidade de cargas elétricas superficiais próxima da neutralidade, porém ligeiramente negativas. Propriedades reológicas das soluções de polissacarídeos foram avaliadas em termos do modulo de armazenamento elástico (G’), modulo de perda viscosa (G”) e viscosidade complexa (η*), indicando um caráter de gel fraco para LSW e de líquido viscoso para LSK, não exibindo histerese térmica significativa. Ambas as frações apresentaram significativa atividade imunomoduladora em macrófagos murinos, estimada através da dosagem de citocinas por ELISA. Em células RAW-264.7, LSW estimulou a produção de IL-6 e TNF-α, inibindo a produção de IL-10, enquanto LSK não apresentou indução ou inibição de tais citocinas. Já em células J774.1, ambas frações apresentaram atividade semelhante, ativando a produção de TNF α, inibindo IL-10 e sem influenciar os níveis de IL-6. Microesferas de poliestireno revestidas com os polissacarídeos foram manipuladas com pinças ópticas (OT) para interagir com macrófagos vivos em cultura, apresentando tempo característico necessário para adesão à superfície celular bastante inferior ao controle, em torno de 13,38 s (LSW) e 13,94 s (LSK), sugerindo que tais polissacarídeos são rapidamente reconhecidos pelos macrófagos. Diante dos resultados, os polissacarídeos de L. strigosus apresentam propriedades distintas quando obtidos via extração aquosa e alcalina, ambos com atividade imunoestimuladora in vitro, verificada através de uma provável resposta inflamatória e rápida adesão/reconhecimento por macrófagos. Tais resultados vêm a contribuir com o conhecimento sobre o potencial de L. strigosus da Amazônia como cogumelo produtor de biomoléculas com benefícios à saúde e propriedades nutracêuticas ou funcionais, com foco na modulação imune. Como perspectivas futuras, estudos mais aprofundados de caracterização estrutural, mecanismos imunológicos ativados e o screening de outras atividades biológicas desses polímeros são recomendados, assim como a otimização e escalonamento de produção.
Abstract: In this study, polysaccharide fractions extracted from the mycelial biomass – obtained by submerged fermentation – from the Amazonian strain of edible mushroom Lentinus strigosus were studied. After extraction and purification, homogenous fractions (aqueous, LSW, and alkaline, LSK) were characterized regarding their structure, physicochemical and rheological properties, as well as immunomodulatory and adhesive effects on macrophages. Both polysaccharides were mostly composed of glucose, with trace amounts of galactose, mannose, arabinose, and xylose. Uronic acids were not detected. 1H, 13C and DEPT-135 nuclear magnetic resonance (NMR) analysis suggests the presence of →6)-β-D-Glcp-(1→, →4)-α-D-Glcp-(1→ and →6)-α-D-Galp-(1→ as major units in LSW, while LSK is mostly composed of β-D-Glcp-(1→, →3)-β-D-Glcp-(1→ and →3,6)-β-D-Glcp-(1→. Dynamic light scattering (DLS) showed an average diameter of 609.37 nm for particles present in the LSW fraction, and 301.17 nm for LSK, both with homogeneous size dispersion. Zeta potential of the two fractions was similar, around -6.58 mV for LSW and -5.47 mV for LSK, therefore with a density of superficial electric charges close to neutrality, but slightly negative. Rheological properties of polysaccharide solutions were estimated in terms of elastic storage modulus (G’), viscous loss modulus (G”), and complex viscosity (η*), suggesting a weak gel-like character for LSW and viscous-fluid for LSK, not exhibiting significant thermal hysteresis. Both fractions showed a strong immunomodulatory effect in murine macrophages, estimated through ELISA-mediated cytokine dosing. In RAW 264.7 cells, LSW stimulated the release of IL-6 and TNF-α, inhibiting the production of IL-10, while LSK did not show significant induction or inhibition of these cytokines. In J774.1 cells, both fractions showed similar activity, enhancing TNF-α production, inhibiting IL-10, and no influence on IL-6. Polystyrene microspheres coated with the polysaccharides were manipulated with optical tweezers (OT) to interact with live macrophages in culture. It was observed that samples had a characteristic time required for adhesion to cell surface much lower than control, around 13.38 s (LSW) and 13.94 s (LSK), suggesting they are rapidly recognized by macrophages. Considering the results, polysaccharides from L. strigosus have distinct properties when obtained via aqueous and alkaline extraction, showing in vitro immunostimulant activity, verified through a probable inflammatory response and rapid adhesion/recognition by macrophages. These results contribute to the knowledge about the potential of Amazonian L. strigosus as a producer of biomolecules with health benefits and nutraceutical or functional properties, with a focus on immune modulation. As future perspectives, further characterization of structure, activated immunological mechanisms, and screening of other biological activities of these polymers are highly recommended, as well as production optimization and upscaling.
Keywords: Lentinula
Imunomodulação
Cogumelos comestíveis - Amazônia
???metadata.dc.subject.cnpq???: CIENCIAS BIOLOGICAS: BIOQUIMICA: QUIMICA DE MACROMOLECULAS: GLICIDEOS
CIENCIAS BIOLOGICAS: MICROBIOLOGIA: MICROBIOLOGIA INDUSTRIAL E DE FERMENTACAO
CIENCIAS BIOLOGICAS: BIOFISICA: BIOFISICA MOLECULAR
CIENCIAS BIOLOGICAS: IMUNOLOGIA
???metadata.dc.subject.user???: Macrofungos
Carboidratos bioativos
Pinças ópticas
Macrófagos
Imunomodulação
Language: por
???metadata.dc.publisher.country???: Brasil
Publisher: Universidade Federal do Amazonas
???metadata.dc.publisher.initials???: UFAM
???metadata.dc.publisher.department???: Instituto de Ciências Biológicas
???metadata.dc.publisher.program???: Programa de Pós-Graduação em Biotecnologia
Citation: SILVA, Jefte Farias da. Caracterização físico-química e atividade imunomoduladora de polissacarídeos de Lentinus strigosus (Schwein.) Fr., cultivado sob fermentação submersa. 2022. 88 f. Dissertação (Mestrado em Biotecnologia) - Universidade Federal do Amazonas, Manaus (AM), 2022.
???metadata.dc.rights???: Acesso Aberto
???metadata.dc.rights.uri???: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0/
URI: https://tede.ufam.edu.br/handle/tede/9088
Issue Date: 23-Feb-2022
Appears in Collections:Mestrado em Biotecnologia

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