No description available.

Memoria para optar al título de Ingeniero Agrónomo, mención Fruticultura

CoordenaÃÃo de AperfeiÃoamento de Pessoal de NÃvel Superior / FundaÃÃo Cearense de Apoio ao Desenvolvimento Cientifico e TecnolÃgico / Este trabalho teve como objetivos caracterizar fÃsico-quÃmica e estruturalmente polissacarÃdeos obtidos de folhas de Aloe barbadensis e avaliar suas atividades antiviral, anti-hemorrÃgica e prÃ-coagulante e possÃveis sinais de toxicidade. Foi realizada extraÃÃo aquosa de polissacarÃdeos totais (PT) de A. barbadensis, seguido de precipitaÃÃo por etanol e remoÃÃo dos contaminantes proteicos com TCA. A cromatografia em DEAE-celulose foi eficiente no fracionamento dos PT, onde foram obtidas as fraÃÃes PI e PII. A caracterizaÃÃo fÃsico-quÃmica mostrou que a fraÃÃo PI à composta por manose (78,4%), glucose (7,3%), galactose (2,1%), fucose (2,8%) e Ãcidos urÃnicos (10,0%), e isenta de grupos Ãster sulfato. Enquanto, a fraÃÃo PII à constituÃda por manose (39,2%), glucose (22,2%), galactose (26,3%), arabinose (3,8%), xilose (1,1%), Ãcidos urÃnicos (8,0%) e grupos Ãster sulfato (12,0%). Na revelaÃÃo das bandas polissacarÃdicas da fraÃÃo PII, obtidas por PAGE e gel de agarose corados com stainsall foi constatado a presenÃa de duas bandas que apresentaram diferentes coloraÃÃes, roxa e ciana, correspondentes a presenÃa de grupos sulfato e carboxilados, respectivamente. Na anÃlise estrutural das fraÃÃes PI e PII, por espectroscopia no IR, foi demonstrado que a fraÃÃo PI apresenta unidades monossacarÃdicas de Ã-manose O-acetiladas (812,2 e 960 onda.cm-1) e Ãcidos urÃnicos neutros (1738 onda.cm-1) em sua estrutura. Diferentemente, a fraÃÃo PII, mostrou-se ser constituÃda por unidades monossacarÃdicas de manose (1014,7 onda.cm-1), galactose (1078,2 onda.cm-1), Ãcidos urÃnicos carregados negativamente (1635 onda.cm-1) e Ãster sulfato (1329,5 e 1260,9 onda.cm-1). Na avaliaÃÃo estrutural da fraÃÃo PII por RMN foi comprovado à presenÃa do grupo Ãster sulfato. Em relaÃÃo Ãs atividades biolÃgicas, o teste de citotoxicidade mostrou que os PT e as fraÃÃes PI e PII nÃo apresentaram toxicidade para a maioria das cÃlulas testadas e nÃo foram eficientes na inibiÃÃo de vÃrus nÃo envelopados Ad-19 e Ad-41. No entanto, os PT e a fraÃÃo PI foram capazes de inibir a infecÃÃo causada por HSV-1 e HSV-2. Em ensaios com metapneumovÃrus (HMPV), a fraÃÃo PII apresentou atividade antiviral superior à ribavirina. Embora os PT e as fraÃÃes PI e PII nÃo terem apresentado atividade contra dengue vÃrus sorotipo 1 (DENV-1), os PT puderam inibir a hemorragia em ratos, diminuindo o tempo de sangramento e o tempo de protrombina. Os PT nÃo apresentaram toxicidade em camundongos, mas aumentaram o tamanho do baÃo e o nÃmero de plaquetas sanguÃneas. Pode ser concluÃdo que extratos foliares de A. barbadensis podem apresentar polissacarÃdeos neutros ou carregados negativamente por grupos carboxilados/sulfatados. Em adiÃÃo, alÃm de apresentar atividade inibitÃria contra os vÃrus HSV-1, HSV-2 e HMPV, podem tambÃm apresentar efeito anti-hemorrÃgico e prÃcoagulante, propriedades essas, importantes, visto que a complicaÃÃo de muitas viroses leva a quadros hemorrÃgicos. AlÃm disso, os PT de A. barbadensis nÃo apresentaram toxicidade expressiva, podendo ser utilizada como agente terapÃutico seguro e eficaz. / The aim of this study was to investigate the physicochemical and structural parameters of polysaccharides obtained from Aloe barbadensis leaves and to evaluate the antiviral and cytotoxic activities and procoagulant, anti-bleeding effects. In addition, toxicological analysis was carried out. The pulp was submitted to aqueous extraction (70 ÂC) and the total polysaccharides (PT) obtained by ethanol precipitation, TCA was used to remove the protein contamination. The fractionation of PT with DEAE-celulose resulted in two fractions (PI and PII). The physicochemical characterization showed that PI fraction presents mannose (78,4%), glucose (7,3%), galactose (2,1%), fucose (2,8%) and uronic acid (10,0%). Sulfate esters were not detected in PI fraction. On the other hand, PII fraction presents the monosaccharides mannose (39,2%), glucose (22,2%), galactose (26,3%), arabinose (3,8%), xylose (1,1%), uronic acids (8,0%) and sulfate esters groups (12,0%). The polysaccharidics of PII obtained by PAGE and agarose gel electrophoresis were revealed with toluidine blue and stainsall dye showing the presence of two different bands, one purple (indicative of sulfate) and another cyan (indicative of carboxilated groups). Structural analysis of PI and PII fractions by IR spectroscopy demonstrated that PI fraction is composed of residues of Ã-mannose O-acetylated (812.2 and 960 cm-1) and uronic acids (1738 cm-1). In contrast, the PII fraction is composed of mannose (1014.7 cm-1), galactose (1078.2 cm-1), negatively charged uronic acids (1635 cm-1) and sulfate ester (1329.5 and 1260.9 cm-1). These results corroborate with NMR analyses that suggest the presence of sulfate groups in PII structure. The cytotoxicity evaluation showed that PT and the fractions PI and PII did not show toxicity against most of tested cells and the same fractions were not effective against non-enveloped virus (Ad 19 and Ad 41) inhibition. However, the PT and PI fraction were able to inhibit the infection caused by HSV-1 and HSV-2. In addition, PII fraction presents antiviral activity against metapneumovirus. Although the PT and the fractions PI and PII did not show activity against dengue virus serotype 1 (DENV-1), PT could inhibit the bleeding effects in rats, reducing the bleeding and prothrombin time. The PT showed no toxicity in mice, but increased spleen size and number of blood platelets. In conclusion, A. barbadensis leaves contain neutral or negatively charged carboxylated/sulfated polysaccharides. In addition, besides having inhibitory activity against HSV-1, HSV-2 and HMPV, they can also anti-bleeding and procoagulant effect. Moreover, the PT of A. barbadensis showed no significant toxicity and can be used as a safe and effective therapeutic agent.

ELOY, Ygor Raphael Gomes. Caracterização físico-química e estrutural de polissacarídeos obtidos de folhas da planta Aloe barbadensis Miller e avaliação de suas atividades antiviral e anti-hemorrágica. 2012. 186 f. Tese (Doutorado em bioquímica)- Universidade Federal do Ceará, Fortaleza-CE, 2012. / Submitted by Elineudson Ribeiro (elineudsonr@gmail.com) on 2016-07-28T15:19:36Z No. of bitstreams: 1 2012_tese_yrgeloy.pdf: 4816746 bytes, checksum: df9405e734ec6c678912a942f68c57ad (MD5) / Approved for entry into archive by José Jairo Viana de Sousa (jairo@ufc.br) on 2016-08-02T14:43:54Z (GMT) No. of bitstreams: 1 2012_tese_yrgeloy.pdf: 4816746 bytes, checksum: df9405e734ec6c678912a942f68c57ad (MD5) / Made available in DSpace on 2016-08-02T14:43:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 2012_tese_yrgeloy.pdf: 4816746 bytes, checksum: df9405e734ec6c678912a942f68c57ad (MD5) Previous issue date: 2012 / The aim of this study was to investigate the physicochemical and structural parameters of polysaccharides obtained from Aloe barbadensis leaves and to evaluate the antiviral and cytotoxic activities and procoagulant, anti-bleeding effects. In addition, toxicological analysis was carried out. The pulp was submitted to aqueous extraction (70 °C) and the total polysaccharides (PT) obtained by ethanol precipitation, TCA was used to remove the protein contamination. The fractionation of PT with DEAE-celulose resulted in two fractions (PI and PII). The physicochemical characterization showed that PI fraction presents mannose (78,4%), glucose (7,3%), galactose (2,1%), fucose (2,8%) and uronic acid (10,0%). Sulfate esters were not detected in PI fraction. On the other hand, PII fraction presents the monosaccharides mannose (39,2%), glucose (22,2%), galactose (26,3%), arabinose (3,8%), xylose (1,1%), uronic acids (8,0%) and sulfate esters groups (12,0%). The polysaccharidics of PII obtained by PAGE and agarose gel electrophoresis were revealed with toluidine blue and stainsall dye showing the presence of two different bands, one purple (indicative of sulfate) and another cyan (indicative of carboxilated groups). Structural analysis of PI and PII fractions by IR spectroscopy demonstrated that PI fraction is composed of residues of â-mannose O-acetylated (812.2 and 960 cm-1) and uronic acids (1738 cm-1). In contrast, the PII fraction is composed of mannose (1014.7 cm-1), galactose (1078.2 cm-1), negatively charged uronic acids (1635 cm-1) and sulfate ester (1329.5 and 1260.9 cm-1). These results corroborate with NMR analyses that suggest the presence of sulfate groups in PII structure. The cytotoxicity evaluation showed that PT and the fractions PI and PII did not show toxicity against most of tested cells and the same fractions were not effective against non-enveloped virus (Ad 19 and Ad 41) inhibition. However, the PT and PI fraction were able to inhibit the infection caused by HSV-1 and HSV-2. In addition, PII fraction presents antiviral activity against metapneumovirus. Although the PT and the fractions PI and PII did not show activity against dengue virus serotype 1 (DENV-1), PT could inhibit the bleeding effects in rats, reducing the bleeding and prothrombin time. The PT showed no toxicity in mice, but increased spleen size and number of blood platelets. In conclusion, A. barbadensis leaves contain neutral or negatively charged carboxylated/sulfated polysaccharides. In addition, besides having inhibitory activity against HSV-1, HSV-2 and HMPV, they can also anti-bleeding and procoagulant effect. Moreover, the PT of A. barbadensis showed no significant toxicity and can be used as a safe and effective therapeutic agent. / Este trabalho teve como objetivos caracterizar físico-química e estruturalmente polissacarídeos obtidos de folhas de Aloe barbadensis e avaliar suas atividades antiviral, anti-hemorrágica e pró-coagulante e possíveis sinais de toxicidade. Foi realizada extração aquosa de polissacarídeos totais (PT) de A. barbadensis, seguido de precipitação por etanol e remoção dos contaminantes proteicos com TCA. A cromatografia em DEAE-celulose foi eficiente no fracionamento dos PT, onde foram obtidas as frações PI e PII. A caracterização físico-química mostrou que a fração PI é composta por manose (78,4%), glucose (7,3%), galactose (2,1%), fucose (2,8%) e ácidos urônicos (10,0%), e isenta de grupos éster sulfato. Enquanto, a fração PII é constituída por manose (39,2%), glucose (22,2%), galactose (26,3%), arabinose (3,8%), xilose (1,1%), ácidos urônicos (8,0%) e grupos éster sulfato (12,0%). Na revelação das bandas polissacarídicas da fração PII, obtidas por PAGE e gel de agarose corados com stainsall foi constatado a presença de duas bandas que apresentaram diferentes colorações, roxa e ciana, correspondentes a presença de grupos sulfato e carboxilados, respectivamente. Na análise estrutural das frações PI e PII, por espectroscopia no IR, foi demonstrado que a fração PI apresenta unidades monossacarídicas de â-manose O-acetiladas (812,2 e 960 onda.cm-1) e ácidos urônicos neutros (1738 onda.cm-1) em sua estrutura. Diferentemente, a fração PII, mostrou-se ser constituída por unidades monossacarídicas de manose (1014,7 onda.cm-1), galactose (1078,2 onda.cm-1), ácidos urônicos carregados negativamente (1635 onda.cm-1) e éster sulfato (1329,5 e 1260,9 onda.cm-1). Na avaliação estrutural da fração PII por RMN foi comprovado à presença do grupo éster sulfato. Em relação às atividades biológicas, o teste de citotoxicidade mostrou que os PT e as frações PI e PII não apresentaram toxicidade para a maioria das células testadas e não foram eficientes na inibição de vírus não envelopados Ad-19 e Ad-41. No entanto, os PT e a fração PI foram capazes de inibir a infecção causada por HSV-1 e HSV-2. Em ensaios com metapneumovírus (HMPV), a fração PII apresentou atividade antiviral superior à ribavirina. Embora os PT e as frações PI e PII não terem apresentado atividade contra dengue vírus sorotipo 1 (DENV-1), os PT puderam inibir a hemorragia em ratos, diminuindo o tempo de sangramento e o tempo de protrombina. Os PT não apresentaram toxicidade em camundongos, mas aumentaram o tamanho do baço e o número de plaquetas sanguíneas. Pode ser concluído que extratos foliares de A. barbadensis podem apresentar polissacarídeos neutros ou carregados negativamente por grupos carboxilados/sulfatados. Em adição, além de apresentar atividade inibitória contra os vírus HSV-1, HSV-2 e HMPV, podem também apresentar efeito anti-hemorrágico e prócoagulante, propriedades essas, importantes, visto que a complicação de muitas viroses leva a quadros hemorrágicos. Além disso, os PT de A. barbadensis não apresentaram toxicidade expressiva, podendo ser utilizada como agente terapêutico seguro e eficaz.

In questo lavoro scientifico è stato studiato il contenuto di aloine e beta-polisaccaridi in piante di Aloe barbadensis (Aloe vera) ed Aloe arborescens, in relazione ad alcuni fattori di variabilità quali la specie, l’età, la tipologia di tessuto vegetale analizzato e le condizioni di coltivazione. Ulteriori analisi hanno permesso di studiare la loro stabilità in differenti matrici, il loro potere antiossidante ed antimicrobico, mediante studi in vitro. E’ stato inoltre effettuato un ulteriore studio, in vivo, somministrando un omogeneizzato d’Aloe arborescens fresco a bovine da latte in periparto, con lo scopo di valutare l’eventuale assorbimento di aloina, correlandolo ad eventuali effetti benefici. Nel derma è concentrata l’aloina, molto abbondante in piante di tre anni, mentre nella porzione fogliare interna gelatinosa, i beta-polisaccaridi. Il profilo fitochimico inoltre pare essere influenzato dalle condizioni di stress cui la coltura viene sottoposta, in particolare sembra che lo stress salino e la scarsa disponibilità in azoto, promuovano la sintesi delle principali bio-componenti studiate. Lo stesso contenuto inoltre è stato positivamente correlato al grado di luminosità percepita dalla coltura. Entrambe le componenti sono poco stabili e molto sensibili alle alte temperature, presentano inoltre ridotta capacità antiossidante. In sinergia con altre biocomponenti, pare possiedano proprietà antimicrobiche contro alcuni batteri patogeni, mentre entro certe dosi mostrano effetti pre-biotici, nei confronti di alcuni lattobacilli. E’ stato infine dimostrato dalla sperimentazione in vivo un assorbimento ematico di aloina, dimostrando in questo modo la sua sistemicità. / The relationship between Aloe main active components and plant age, specie and grow conditions has been investigated in Aloe barbadensis and A. arborescens, the commercially most used species of the genus. Aloin was mainly located in leaves outer green rid while beta-polysaccharides in inner parenchyma. Aloin concentration was higher in younger plants. Plants grown under decrising light intensities showed lower aloin and beta-polysaccharides concentrations. The content of these substances is improved by stress condition. The most antioxidant activity is located in the outer green rid of the leaves and it was slightly correlated to the total phenolic compounds content. Aloin and beta-polysaccharides stability in leaf homogenate was poor and temperature seemed to be quite more effective in reducing degradation. Antimicrobial effect against to phatogen microorganisms of anthraquinones aloin and alo-emodin and different Aloe extracts was confirmed. Prebiotic effects to Lactobacillus were discovered and a synergistic effect of several compounds was supposed. Systemic effect of aloin was explained by vivo experiments (on cows) because aloin is observed until 24 h after the oral administration of Aloe, thus metabolic and physiologic effects may be expected.

Department of Food Science and Technology / MSCPNT