Avaliação da atividade do alginato conjugado com ácido gálico como agente antioxidante e modulador da formação de cristais de oxalato de cálcio

Alginate or alginic acid is a carboxylated polysaccharide that can be extracted from marine seaweeds (Phaeophyceae) or bacteria. It is composed by two monosaccharides, manuronic acids and guluronic acid. The alginate has already been widely used in the food, textile, and pharmaceutical industries...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Lisboa, Lucas dos Santos
Outros Autores: Rocha, Hugo Alexandre de Oliveira
Formato: Dissertação
Idioma:pt_BR
Publicado em: Universidade Federal do Rio Grande do Norte
Assuntos:
Estresse oxidativo
Polissacarídeos ácidos
Alga marrom
Urolitíase
CNPQ::CIENCIAS BIOLOGICAS
Endereço do item:https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51275
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Lisboa, Lucas dos Santos
Avaliação da atividade do alginato conjugado com ácido gálico como agente antioxidante e modulador da formação de cristais de oxalato de cálcio
description Alginate or alginic acid is a carboxylated polysaccharide that can be extracted from marine seaweeds (Phaeophyceae) or bacteria. It is composed by two monosaccharides, manuronic acids and guluronic acid. The alginate has already been widely used in the food, textile, and pharmaceutical industries such as biofilm constituent for food coating, as an emulsifier, in the composition of paint and medication coatings. Therefore, among other properties, it is non-toxic compound and presents good bioavailability. However, the alginate does not present other desired characteristics, for example, is not a good antioxidant agent. Another commercial interesting molecule is gallic acid. This is a phenolic compound with low toxicity, easy to obtain, can be found in various food sources, and presents various biological activities, including antioxidant. However, the antioxidant activity of in vivo gallic acid is not as prominent due its low bioavailability. Since when it is ingested, it needs a large amount for its performance and even in large quantity, it has an easy degradation, which makes it difficult its action. It was observed that this compound can combine some other molecules, which is interesting, since this conjugation can improve its activity/bioavailability. The idea of the present Thesis was to link gallic acid to alginate, thus favoring a better antioxidant activity of the alginate, potentiating it and improving the bioavailability of gallic acid, since the alginate aid in the availability of gallic acid in a higher period. In view of this objective, it was carried out the combination of gallic acid to alginate, a compound called alg-GA. To verify the effectiveness of this conjugation tests such as high efficiency liquid chromatography (HPLC) and infrared spectroscopy were performed. With respect to the apparent molecular mass, it was verified that the mass of the the alg-GA was around 33.28 kDa. In vitro antioxidant tests alg-GA has exhibited high activity as iron and cooper chelating, and as hydrogen peroxide scavenger. Cytotoxicity of these compounds (300 μm) is not detected into African green monkey cells (Vero CCL-81). When these cells were exposed, the oxidative stress induced by H2O2 (2 mm) it was observed that alg-GA (300 μm) protected cells (~ 70%) of cell damage. About modulation of calcium oxalate crystal formation, alginate, at low concentrations (100 and 300 μm) induces the highest formation of crystals and at high concentrations (600 μm) induces the formation of COD crystals. alg-GA has induced only the formation of COD crystals independent of the concentrations evaluated (from 300 μm to 1.5 mm). Regarding the size of the crystals, a proportional decrease in the size of the COD was observed with the increase in the concentration of the alg-GA used, which was not observed with the alg. The data obtained indicated that the conjugation of the alginate with gallic acid promoted the synthesis of a compound with greater antioxidant activity than the alginate and that it promotes the formation of COD crystals, which are related to half people. In future studies it is intended to evaluate the activity of alg-GA in vivo to indicate its possible use in various applicability.
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Therefore, among other properties, it is non-toxic compound and presents good bioavailability. However, the alginate does not present other desired characteristics, for example, is not a good antioxidant agent. Another commercial interesting molecule is gallic acid. This is a phenolic compound with low toxicity, easy to obtain, can be found in various food sources, and presents various biological activities, including antioxidant. However, the antioxidant activity of in vivo gallic acid is not as prominent due its low bioavailability. Since when it is ingested, it needs a large amount for its performance and even in large quantity, it has an easy degradation, which makes it difficult its action. It was observed that this compound can combine some other molecules, which is interesting, since this conjugation can improve its activity/bioavailability. The idea of the present Thesis was to link gallic acid to alginate, thus favoring a better antioxidant activity of the alginate, potentiating it and improving the bioavailability of gallic acid, since the alginate aid in the availability of gallic acid in a higher period. In view of this objective, it was carried out the combination of gallic acid to alginate, a compound called alg-GA. To verify the effectiveness of this conjugation tests such as high efficiency liquid chromatography (HPLC) and infrared spectroscopy were performed. With respect to the apparent molecular mass, it was verified that the mass of the the alg-GA was around 33.28 kDa. In vitro antioxidant tests alg-GA has exhibited high activity as iron and cooper chelating, and as hydrogen peroxide scavenger. Cytotoxicity of these compounds (300 μm) is not detected into African green monkey cells (Vero CCL-81). When these cells were exposed, the oxidative stress induced by H2O2 (2 mm) it was observed that alg-GA (300 μm) protected cells (~ 70%) of cell damage. About modulation of calcium oxalate crystal formation, alginate, at low concentrations (100 and 300 μm) induces the highest formation of crystals and at high concentrations (600 μm) induces the formation of COD crystals. alg-GA has induced only the formation of COD crystals independent of the concentrations evaluated (from 300 μm to 1.5 mm). Regarding the size of the crystals, a proportional decrease in the size of the COD was observed with the increase in the concentration of the alg-GA used, which was not observed with the alg. The data obtained indicated that the conjugation of the alginate with gallic acid promoted the synthesis of a compound with greater antioxidant activity than the alginate and that it promotes the formation of COD crystals, which are related to half people. In future studies it is intended to evaluate the activity of alg-GA in vivo to indicate its possible use in various applicability. Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior - CAPES Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq O alginato ou ácido algínico é um polissacarídeo carboxilado que pode ser extraído de algas marinhas marrons (Phaeophyceae) ou bactérias. Este é polímero linear constituído por dois monossacarídeos: ácidos manurônicos e ácidos gulurônicos. O alginato já vem sendo bastante utilizado nas indústrias alimentícia, têxtil e farmacêutica. Porém, o alginato não apresenta uma característica desejada: atividade antioxidante proeminente. Outra molécula comercial interessante é o ácido gálico. Este é um composto fenólico com baixa toxicidade, de fácil obtenção, encontrado em várias fontes de alimentos e potente atividade antioxidante. Contudo, a atividade antioxidante do ácido gálico in vivo não é tão proeminente devido a sua baixa biodisponibilidade. O que impõe a ingestão de grande quantidade do mesmo para que esse possa atuar e, mesmo assim, devido a sua fácil degradação, o que dificulta sua ação, pode-se não ter o benefício esperado. Foi observado que este composto tem a capacidade de se conjugar a outras moléculas, o que é interessante, pois essa conjugação pode melhorar sua atividade/biodisponibilidade. A ideia do presente trabalho foi então conjugar o ácido gálico ao alginato, favorecendo assim uma melhor atividade antioxidante do alginato potencializando-o, e concomitantemente, melhorando a biodisponibilidade do ácido gálico. Para tal, foi realizado da conjugação do ácido gálico ao alginato por meio de uma modificação redox, gerando assim, um composto denominado de alg-GA. Sua caracterização foi feita por espectroscopia de infravermelho e cromatografia líquida de alta eficiência (HPLC), sendo sua massa determinada ~33,28 KDa. Nos testes antioxidantes in vitro o alg-GA exibiu uma elevada atividade como quelante de ferro, bem como de cobre, e como sequestrador de peróxido de hidrogênio. Não se detectou citotoxicidade desses compostos (300 µM) contra células renais de macaco verde africano (Vero CCL-81). Quando estas células foram expostas a estresse oxidativo induzido por H2O2 (2 mM) observou-se que alg-GA (300 µM) protegeu as células (~70%) de danos celulares. Com relação a modulação da formação de cristais de oxalato de cálcio, verificou-se que o alginato, em baixas concentrações (100 e 300 µM) induz a maior formação de cristais COM (cristais de oxalato monohidratado) e em altas concentrações (600 µM) induz a formação de cristais COD. Já o alg-GA induziu apenas a formação de cristais COD independente das concentrações avaliadas (de 300 µM a 1,5 mM). Com relação ao tamanho dos cristais, observou-se uma diminuição proporcional do tamanho dos COD (cristais de oxalato dihidratado) com o aumento da concentração do alg-GA utilizado, o que não foi observado com o alg. Os dados obtidos indicaram que a conjugação do alginato com ácido gálico promoveu a síntese de um composto com maior atividade antioxidante que o alginato e que esse promove a formação de cristais COD, que estão relacionados com a não formação com cálculos renais. Em estudos futuros pretende-se avaliar a atividade do alg-GA in vivo para indicar o seu possível uso em diversas aplicabilidades. 2023-02-13T20:09:20Z 2023-02-13T20:09:20Z 2022-05-16 masterThesis LISBOA, Lucas dos Santos. Avaliação da atividade do alginato conjugado com ácido gálico como agente antioxidante e modulador da formação de cristais de oxalato de cálcio. Orientador: Hugo Alexandre de Oliveira Rocha. 2022. 69f. Dissertação (Mestrado em Bioquímica e Biologia Molecular) - Centro de Biociências, Universidade Federal do Rio Grande do Norte, Natal, 2022. https://repositorio.ufrn.br/handle/123456789/51275 pt_BR Acesso Aberto application/pdf Universidade Federal do Rio Grande do Norte Brasil UFRN PROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM BIOQUÍMICA E BIOLOGIA MOLECULAR

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