Estudios estructurales de fucoidanos de macrocystis pyrifera. Aplicación de enzimas fucoidanasas

PONCE, N.M.A.; DAGLIO, YASMÍN; GONZALEZ, JESSICA A.; DIONISI, H. M.; STORTZ, CARLOS A.

Rosario

Congreso; Simposio Nacional de Quimica Orgánica; 2023

Sociedad Argentina de Investigación en Química Orgánica

Los fucoidanos constituyen parte de las paredes celulares de las algas pardas. Son heteropolisacáridos complejos, compuestos por fucosa acompañada de otros monosacáridos neutros, ácidos urónicos y sulfatos. El creciente interés en estos biopolímeros radica en sus altas yversátiles actividades biológicas, y en consecuencia, su potencial utilización en el diseño de nuevas drogas. Tales actividades han sido atribuidas a la alta densidad de carga, como así también a la estructura fina. Sin embargo, dado que el alto peso molecular puede limitar algunas aplicaciones, existe un creciente interés en degradar los fucoidanos a fuco-oligosacáridos, los cuales poseen bioactividad equivalente a los fucoidanos. En este trabajo se presentan los resultados obtenidos en el análisis de los fucoidanos aislados de láminas de Macrocystis pyrifera, como así también la posterior obtención y análisis de los oligosacáridos producidos por hidrólisis enzimática a partir de los mismos. Las láminas del alga seca fueron extraídas en primer lugar con una mezcla de metanol/cloroformo/agua (4:2:1) durante 24 h a temp. amb., luego con etanol 70 % a temp. amb. y a 70 °C (24 h en cada caso), y finalmente para obtener los fucoidanos con HCl pH 2 a temp. amb. durante 6 h. Los productos extraídos con HCl fueron precipitados con cetrimide y luego fraccionados por redisolución con soluciones de NaCl de concentraciones crecientes. El extracto y las fracciones fueron caracterizados. Además, se llevó a cabo un estudio estructural. El extracto (ELAM) y la fracción redisuelta con NaCl 3M (F4LAM) mostraron importantes porcentajes de sulfato, y fucosa y galactosa como principales monosacáridos. Las unidades de fucosa se encontraron principalmente enlazadas en posición -3 y sustituídas con sulfato en O-4 y/o en posición -2 y 4-, aunque también estarían presentes residuos de fucosa enlazados en posición -4,dentro de un sistema alternante de enlaces (1 3)- y (1 4)-. Por otro lado, los fucoidanos (ELAM) fueron sometidos a hidrólisis con la enzima fucoidanasa #116343, la cual fue obtenida a partir de sedimentos marinos de Bahía Ushuaia (Argentina). Los fucoidanos se incubaron con dichaenzima en presencia de Tris-HCl 100 mM pH 7,5 con 300 mM NaCl. Los productos de bajo PM obtenidos fueron purificados mediante cromatografía en Bio-Gel P-6 y P-2. Los análisis de RMN (HSQC) confirmaron las estructuras planteadas para el polisacárido nativo, mientras queaquellos realizados mediante EM-ESI sugirieron que la enzima obtenida hidroliza enlaces (13)- y/o (14), dando lugar a oligosacáridos con las siguientes posibles fórmulas moleculares [Fuc7(SO3Na)12-3Na]3-, [Fuc6(SO3Na)10-3Na]3-, [Fuc6(SO3Na)10-2Na]2- y [Fuc3(SO3Na)6-2Na]2-.