Extração de colágeno de esponjas marinhas das espécies Chondrilla Caribensis e Aplysina Fulva: desenvolvimento e comparação de protocolos de extração

• Ano de defesa: 2020
• Autor(a) principal: Araújo, Tiago Akira Tashiro de [UNIFESP]
• Tipo de documento: Dissertação
• Tipo de acesso: Acesso aberto
• Idioma: por
• Instituição de defesa: Universidade Federal de São Paulo
• Palavras-chave em Português: Ambiente marinho; Biotecnologia; Protocolos de extração; Biomaterial; Marine environment; Biotechnology; Extraction protocols
• Link de acesso: https://sucupira.capes.gov.br/sucupira/public/consultas/coleta/trabalhoConclusao/viewTrabalhoConclusao.jsf?popup=true&id_trabalho=9421704; https://hdl.handle.net/11600/62520

Desempenhando um papel fundamental na constituição da estrutura tecidual do corpo humano, o colágeno (COL) é uma proteína amplamente utilizada na manufatura de diversos biomateriais, onde diante das limitações de suas principais fontes de obtenção, destaca-se a rica biodiversidade marinha, em especial as esponjas marinhas como uma fonte alternativa de colágeno marinho (COM). Para isto, metodologias de sua extração são constantemente aprimoradas visando protocolos mais simplificados e eficientes para a sua obtenção. Diante deste cenário, este estudo tem como objetivo desenvolver três protocolos de extração de COM e comparar a um protocolo já estabelecido na literatura proposto por Swatschek et al., (2002), utilizando duas espécies de esponjas marinhas morfológicamente distintas (Chondrilla caribensis e Aplysina fulva. A princípio, ambas as espécies foram coletadas, identificadas taxonomicamente, submetidas a um pré-tratamento, sendo por fim iniciado seus testes nos respectivos protocolos de extração (P1, P2, P3 e P4). Os extratos obtidos foram caracterizados morfológicamente a partir da microscopia eletrônica de varredura (MEV), e avaliados quanto às suas propriedades físico-quimicas por meio das análises de Infravermelho por Transformada de Fourier (FTIR), Dicroísmo Circular (CD), quantificação do rendimento do extrato, COM, de proteínas totais e glicosaminoglicanos (GAGs), bem como o potencial antioxidante para o radical ABTS·+, além da verificação da viabilidade celular através do ensaio de MTT para a linhagem de células L929 (fibroblastos), nos períodos de 1 e 3 dias, nas concentrações de 50 e 100% dos extratos. A análise estatística dos dados foi realizada na forma de médias e desviospadrão, tendo sido as variáveis analisadas pelo teste de Shapiro-Wilk’s, e as comparações dos grupos com a análise de variância (ANOVA), seguidas do post-hoc de Tukey, adotando-se neste trabalho um nível de significância de 5%. A análise de MEV, demonstrou para os extratos da C.caribensis um emaranhado de natureza fibrilar para todos os protocolos testados, ao passo que para os extratos da espécie A. fulva, um aspecto nodular para o P2, P3 e P4 e um material particulado para o P1 pôde ser observado. Na análise de FTIR, constatou-se a presença dos grupos característicos para a molécula do COL em todos os protocolos testados para ambas as espécies, sendo que as bandas espectrais de todos os extratos da A. fulva, apresentaram menor intensidade. Na análise de CD, os extratos P2 e P4 da C. caribensis apresentaram uma banda negativa em 210 nm, tendo sido observado para a espécie A. fulva uma banda negativa em 212 nm para o P4. Quanto às análises quantitativas (rendimento do extrato, quantificação de COM, proteínas totais, GaGs e atividade antioxidante) estas demonstraram, de um modo geral para ambas as espécies estudadas, resultados significativamente superiores para os protocolos desenvolvidos neste estudo (P2, P3 e P4). Já em relação à viabilidade da linhagem celular fibroblástica L929 para os extratos da C. caribensis, as únicas diferenças estatísticamente significativas foram observadas entre o grupo controle e o P1 (100%) no dia 1, e entre o grupo controle e os extratos P2 e P3 (50%) no dia 3. Quanto à espécie A. fulva, os extratos de todos os protocolos testados apresentaram uma redução da viabilidade fibroblástica, quando comparados ao grupo controle para ambos os períodos testados. Assim, ao comparar os resultados obtidos a partir dos protocolos testados neste trabalho, o P2 e o P4 da espécie C.caribensis foram os mais eficazes na extração de COM, ao passo que para a espécie A. fulva os protocolos adotados neste trabalho não se mostraram promissores quanto à extração de COM e ao seu comportamento biológico. Maiores investigações biológicas são necessárias para uma efetiva aplicação dos extratos obtidos nos campos da biotecnologia e da Engenharia de tecidos e medicina regenerativa (ETMR).