Caracterização dos polissacarídeos extracelulares produzidos por Chlamydomonas cf. pumilioniformis (Chlamydophyceae): identificação de frações com potencial bioatividade

Abstract

As microalgas são organismos diversificados não apenas em sua variedade de grupos taxonômicos e habitats, mas também em sua capacidade de produzir um amplo espectro de compostos com potencial interesse industrial e farmacológico, dentre os quais se destacam os polissacarídeos. Este estudo objetiva caracterizar os polissacarídeos extracelulares produzidos por Chlamydomonas cf. pumilioniformis (Chlamydophyceae) em cultivos estanque axênicos. A espécie envolvida neste trabalho foi isolada por micromanipulação ao microscópio do lago raso subtropical Polegar, localizado no Campus Carreiros da Universidade Federal do Rio Grande (FURG) e está sendo mantida na Coleção de Culturas de Microalgas Dulcícolas da FURG (CCMDFURG). Frações dos polissacarídeos extracelulares produzidos pela alga foram obtidas por cromatografia em coluna de gel de troca iônica (Sepharose DEAE “Fast Flow”) e exclusão por massa molecular (Sephacryl S400) e, posteriormente, foram caracterizadas por cromatografia iônica de alto desempenho com detecção por amperometria pulsada (HPIC-PAD). Foram isoladas seis frações com diferentes composições monossacarídicas, sendo que em apenas uma, rica em glucose, ribose e frutose, a arabinose não foi detectada. Nas outras cinco frações predominaram arabinose, galactose e glucose em diferentes proporções. Considerando as seis frações isoladas, também foram detectadas menores proporções de fucose, ramnose, N-acetil-galactosamina, N-acetil-glucosamina, manose, xilose, ácido galacturônico e ácido glucurônico, sendo que os dois últimos somaram quase 20% em uma das frações. O elevado teor de arabinose e galactose observado na maior parte das frações aproximam a composição destes polissacarídeos às pectinas de plantas vasculares, que possuem reconhecidos efeitos biológicos, como antiinflamatório, imunoestimulador e vasodilatador. Esses resultados reforçam a relação entre os efeitos biológicos de extratos brutos de C. pumilioniormis demonstrados em experimentos anteriores realizados com camundongos e a composição das frações polissacarídicas produzidas por essa alga.

Microalgae are very diverse organisms not only in the variety of taxonomic groups and habitats, but also in their ability of producing a wide range of compounds with potential industrial and pharmacological applications, including polysaccharides. This study aimed to characterize the extracellular polysaccharides produced by Chlamydomonas cf. pumilioniformis (Chlamydophyceae) in axenic batch cultures. It was isolated from a small subtropical shallow lake and has been maintained in the Freshwater Microalgae Culture Collection of FURG (CCMD-FURG). Polysaccharide fractions were obtained by ion exchange (DEAE Sepharose "Fast Flow") and size exclusion chromatography (Sephacryl S400) and they were characterized by high performance ion chromatography with pulsed amperometric detection (HPIC-PAD). We isolated six fractions and only one of them, rich in glucose, ribose and fructose, was not composed of arabinose. The five other fractions were mainly composed of arabinose, galactose and glucose in different proportions. Considering all fractions, we also found minor proportions of fucose, rhamnose, N-acetyl-galactosamine, N-acetyl-glucosamine, mannose, xylose, galacturonic acid and glucuronic acid, and the two last are responsible for 20% of one of the fractions. The high content of arabinose and galactose make such polysaccharide similar to pectins from higher plants, which have a well known biological effect e.g. anti-inflammatory, immunostimulatory and vasodilator. Our results reinforce the significance of such polysaccharide composition to previously verified biological activity in mice of C. pumilioniormis crude extract.