<b>Extraction and structural properties of <i>Acanthophora muscoides </i>(Rhodophyceae) extracellular matrix sulfated polysaccharides and their effects on coagulation

José Ariévilo Gurgel Rodrigues; Ismael Nilo Lino de Queiroz; Ana Luíza Gomes Quinderé; Norma Maria Barros Benevides; Ana Maria Freire Tovar; Paulo Antônio de Souza Mourão

doi:10.4025/actascitechnol.v38i3.26146

José Ariévilo Gurgel Rodrigues Universidade Federal do Rio de Janeiro
Ismael Nilo Lino de Queiroz Universidade Federal do Rio de Janeiro
Ana Luíza Gomes Quinderé Universidade Federal do Ceará
Norma Maria Barros Benevides Universidade Federal do Ceará
Ana Maria Freire Tovar Universidade Federal do Rio de Janeiro
Paulo Antônio de Souza Mourão Universidade Federal do Rio de Janeiro

DOI: https://doi.org/10.4025/actascitechnol.v38i3.26146

Keywords: Rhodophyceae, cell-wall, polyanionics, structural chemistry, clotting

Abstract

Acanthophora muscoides (Rhodophyta) contains structurally heterogeneous sulfated polysaccharides (Am-SPs) with pharmacological importance; however, its matrix SPs composition has not been still extensively investigated. This study sequentially extracted and compared the structural features and the in vitro anticoagulant effects of the Am-SPs. Papain-extraction sequence yielded Am.E-1, Am.E-2 and Am.E-3 containing differences among the relative proportions of sulfate (26.18-33%) and hexoses (42.02-60.67%) based on chemical analyses. One- (¹H) and two-dimensions (¹H/¹³C) nuclear magnetic resonance experiments showed very complex Am-SPs composed of alternating 4-linked-α-galactopyranosyl units and 3-linked-β-galactopyranosyl units presenting variable sulfation, CH₃ substitutions and3,6-anhydro-α-L-galactose units and pyruvated-D-galactose residues, respectively, typical of agarocolloids. Different chromatographic profiles (DEAE-cellulose) were observed, with fractions (Am I, Am II and Am III eluted with 0.5, 0.75 and/or 1 M of NaCl, respectively) revealing charge density patterns and distinct mobility to heparin by agarose-electrophoresis and, when analyzed by polyacrylamide-electrophoresis, a dispersive migration and similar mobility as chondroitin-6-sulfate for Am I fractions were noted. Regarding the activated partial thromboplastin time test, fractions had no virtually anticoagulation (1.47→3.07 IU mg^-1) in comparison with 193 IU mg^-1heparin. Therefore, Am-SPs show significantly lower anticoagulation than heparin.

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Author Biography

José Ariévilo Gurgel Rodrigues, Universidade Federal do Rio de Janeiro

Graduado em Engenharia de Pesca pela Universidade Federal do Ceará (2004), mestrado em Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca pela Universidade Federal do Ceará (2006) e doutorado em Biotecnologia pela Rede Nordeste de Biotecnologia - RENORBIO/UFC (2011). Tem experiência na área de Recursos Pesqueiros e Engenharia de Pesca e de Biotecnologia em Recursos Naturais, com ênfase em Taxonomia de Algas Marinhas, Fisiologia Comparada (taxonomia de grupos, filogenia e biogeografia) e Bioprospecçâo de Produtos Naturais Bioativos de Organismos Aquáticos. Atua nas seguintes áreas: Ficologia, Química de macromoléculas (polissacarídeos sulfatados) e suas propriedades químicas e implicações terapêuticas sobre coagulação, trombose, dor, inflamação e de avaliação toxicológica (aguda, subcrônica e crônica). Foi professor horista (prestador de serviços) do Instituto de Desenvolvimento, Educação e Cultura do Ceará (IDECC-UVA) e do Instituto Dom José de Educação e Cultura (IDJ-UVA). Atualmente, realiza Pós-Doutorado na Universidade Federal do Rio de Janeiro (CAPES-PNPD).