Mild-acid hydrolysis of a native polysulfated fraction from Acanthophora muscoides generates sulfated oligosaccharides displaying in vitro thrombin generation inhibition / Hidrólise ácida branda de uma fração polissulfatada de Acanthophora muscoides gera oligossacarídeos sulfatados mostrando inibição de geração de trombina in vitro

A. muscoides (Rhodophyta) has three polysulfated fractions (-1, -2 and Am-3). Am-2 displayed anti -inflammation and serpin-independent anticoagulation effects; however, no effect of oligomers on thrombin-generation (TG) has been demonstrated. This study employed mild-acid hydrolysis to obtain low-molecular-size derivatives from Am-2 and compared in vitro inhibitory effects between intact Am-2 and its hydrolysates on a TG assay. The polysaccharidic extract was fractionated by DEAE-cellulose that revealed Am-2 eluted with 0.75-M NaCl containing sulfate (23%), hexoses (51%) and absence of proteins, and indicating, by one-dimension nuclear magnetic resonance, structure of galactan similar to that of the extract. The depolymerization with HCl (0.02 or 0.04-M, 60°C) for different times progressively reduced the charge density and the molecular-size of Am-2 based on electrophoresis in agarose and polyacrylamide gels, respectively, where at higher acid concentration and critical time up to 5h yielded fragment of Ì´14-kDa similar to that of unfractionated heparin (UHEP). Regarding the TG assay, intact Am-2 inhibited concentration- dependent intrinsic pathway, whereas its hydrolysates abolished it like UHEP, except the analog fragment (92.87% inhibition), when in 60-fold diluted human plasma using chromogenic method in a continuous system. The results reveal an alternative approach for the production of oligosaccharides from A. muscoides with TG inhibition.

A rodofícea A. muscoides possui três frações polissulfatadas (-1, -2 e Am-3). Am-2 mostrou efeito anti-inflamação e anticoagulação independente de serpina. Entretanto, não se demonstrou efeito de oligômeros sobre ensaio de geração de trombina (GT) . Este estudo empregou hidrólise ácida branda para obter derivados de tamanho molecular baixo de Am -2 e os efeitos inibitórios in vitro entre Am-2 intacta e hidrolisados comparados sobre um ensaio de GT. O extrato polissacarídico, fracionado por DEAE-celulose, revelou Am-2 eluída com NaCl-0,75M contendo sulfato (23%), hexoses (51%) e destituída de proteínas. E, ainda, por ressonância magnética nuclear-unidimensional, indicando galactana semelhante a do extrato. A depolimerização com HCl (0,02 ou 0,04-M; 60°C) reduziu, progressivamente durante tempos diferentes, a densidade de carga e o tamanho molecular de Am-2 baseada nas eletroforeses em géis de agarose e de poliacrilamida, respectivamente, em que, concentração ácida elevada e tempo crítico de até 5h renderam fragmento de Ì´14-kDa semelhante ao da heparina não fracionada (HEPNF). Já no ensaio de GT, Am-2 intacta, quando em plasma humano diluído 60 vezes, usando método cromogênico por meio de sistema contínuo, quem inibiu a via intrínseca dependente de concentração, ao passo que seus hidrolisados aboliram como HEPNF, exceto fragmento análogo (inibição 92,87%). Os resultados revelam uma abordagem alternativa para produzir oligossacarídeos de A. muscoides com inibição de GT.

Analysis of two precipitation methods on the yield, structural features and activity of sulfated polysaccharides from Gracilaria cornea (Rhodophyta) / Análise de duas metodologias de precipitação sobre o rendimento, características estruturais e atividade de polissacarídeos sulfatados de Gracilaria cornea (Rhodophyta)

The global demand for natural products from seaweeds has increased worldwide; however, no description of the use of isoamly alcohol (IAA) for obtaining of sulfated polysaccharides (SPs) has been reported. We investigated the efficiency of two precipitation methods (M) in obtaining SPs from the red seaweed Gracilaria cornea. SPs enzymatically isolated were concentrated with cetylpyridinium chloride (M I) or IAA (M II) and extracts were examined with regard to their yield, structural features and in vitro effects on the activated partial thromboplastin time (APTT) using normal human plasma and standard heparin (193 IU mg-1). Yield difference reached 12.99%. Quantitative determination of sulfate was similar between the two methods (Ì´26%), but extracts revealed different pattern on charge density by agarose gel electrophoresis. Whereas both extracts revealed as agarocolloids, alternative M II was also efficient for lipids, proteins and nucleic acids according to the infrared analysis. Extracts had virtually no effect on APPT (1.95 and 2 IU mg-1 for M I and M II, respectively). The results revealed IAA as an alternative solvent for obtaining SPs from the red seaweed G. cornea, depending on the industry' usage criterion.

A demanda global de produtos naturais de algas marinhas tem aumentado mundialmente. Entretanto, a obtenção de polissacarídeos sulfatados (PSs) com álcool isoamílico (AIA) não é relatada. Investigou-se a eficiência de dois métodos (M) de precipitação de PSs da alga marinha vermelha Gracilaria cornea. Os PSs isolados enzimaticamente foram concentrados com cloreto cetilpiridimínio (M I) ou AIA (M II). Os extratos foram examinados, segundo seu rendimento, características estruturais e efeitos in vitro sobre o tempo de tromboplastina parcial ativada (TTPA) usando plasma humano normal e heparina padrão (193 UI mg-1). A diferença nos rendimentos foi 12,99% e semelhante determinação quantitativa de sulfato foi obtida entre os métodos (Ì´26%). A eletroforese em gel de agarose revelou diferenças em termos de densidade de cargas entre os extratos. Enquanto ambos os extratos revelaram agarocoloides, o método M II também se mostrou alternativo para lipídios, proteínas e ácidos nucleicos de acordo com a análise de infravermelho. Os extratos praticamente não modificaram o TTPA (1,95 e 2 UI mg-1 para M I e M II, respectivamente). Os resultados revelaram AIA como um solvente alternativo para obtenção de PSs da alga marinha vermelha G. cornea, dependendo do critério de utilização na indústria.

Isolamento, fracionamento e atividade anticoagulante de iota-carragenanas da Solieria filiformis / Isolation, fractionation and anticoagulant activity of iota-carrageenans from Solieria filiformis

Este estudo teve como objetivo isolar, fracionar e avaliar o potencial anticoagulante de iota-carragenanas (i-CARs) da rodofícea Solieria filiformis, quando obtidas por dois métodos de extração (M I e M II). As i-CARs foram isoladas com papaína bruta em tampão acetato de sódio 0,1M (pH 5,0), contendo cisteína 5mM e EDTA 5mM (M I) ou água (80°C) (M II) e, em seguida, determinada sua composição química de carboidratos totais, sulfato livre (SL) e proteínas contaminantes. As i-CARs foram submetidas à cromatografia de troca iônica (DEAE-celulose) usando um gradiente de cloreto de sódio, sendo avaliado o tempo de tromboplastina parcial ativada (TTPA) e tempo de protrombina das frações obtidas e comparadas à heparina (193UI mg-1). Uma fração anticoagulante também foi submetida ao procedimento de eletroforese em gel de agarose a 0,5 por cento. A diferença no rendimento de i-CARs entre os métodos foi 10,14 por cento. A composição química de SL (29,40 por cento) e o fracionamento, por DEAE-celulose, indicaram o M I mais eficiente na obtenção de i-CARs, comparado ao M II. O TTPA também foi somente alterado para as i-CARs do M I. Contudo, a atividade anticoagulante in vitro de uma fração rica (8,52UI mg-1) foi inferior à da heparina.

This study aimed to isolate, fractionate and evaluate the anticoagulant potential of iota-carrageenans (i-CARs) from Solieria filiformis when two extraction methods (M I and M II) were used. i-CARs were isolated with papain in 0.1M sodium acetate (pH 5.0) containing 5mM cystein and 5mM EDTA (M I) or water (80°C) (M II), and then their chemical composition of total carbohydrates, free sulfate (FS) and contaminant proteins were determined. i-CARs were submitted to anion-exchange chromatography (DEAE-cellulose) using a sodium chloride gradient,being evaluated the activated partial thromboplastin time (APTT) and prothrombin time of obtained fractions and compared to heparin (193IU mg-1). A rich fraction of anticoagulant was also submitted to 0.5 percent agarose gel electrophoresis procedure. The difference of yield between methods was 10.14 percent. The chemical composition of FS (29.40 percent) and the fractionation by DEAE-cellulose showed M I more effectiveness in the obtaining of i-CARs compared to M II. The APTT was also modified for i-CARs from M I. However, the in vitro anticoagulant activity of a rich fraction (8.52IU mg-1) was inferior to heparin.