Caracterização e aplicação biotecnológica de derivados de quitosana obtida de subprodutos do processamento de camarão marinho

Abstract

A expansão da indústria pesqueira aliado à maior demanda por pescados processados tem contribuído para a geração de quantidades significativas de subprodutos, que pode atingir até 80% da produção, dependendo do nível de processamento industrial e tipo de pescado. Dos produtos pesqueiros, podem ser obtidas uma variedade de moléculas bioativas com amplo potencial de aplicabilidade, como a quitosana. Com isso, a presente tese objetivou produzir derivados hidrossolúveis de quitosana, a partir de subprodutos da indústria pesqueira, com potenciais aplicações biotecnológicas. Os derivados de quitosana foram caracterizados e a citotoxicidade, atividade antioxidante, atividade antibacteriana e seus efeitos na criopreservação de sêmen foram avaliados in vitro. Quitosana foi obtida a partir de cabeças do camarão Litopenaeus vannamei e derivatizada quimicamente para a formação de quitosana carboximetilada, quitosana sulfada, quitosana carboximetilada-sulfatada, quitosana-glicose, quitosana-glicosamina e quitooligosacarídeos. A espectroscopia de infravermelho com transformada de Fourier (FTIR), ressonância magnética nuclear de H1 e C13 e análise elementar comprovaram as modificações estruturais realizadas. As quitosanas não apresentaram citotoxicidade nas linhagens de células tumorais humanas de carcinoma de laringe, carcinoma mucoepidermoide de pulmão, câncer de mama e leucemia promielocítica aguda; a atividade antioxidante se mostrou variável entre as amostras, exibindo capacidade de sequestro do radical 1,1- difenil-2- picrilhidrazil (DPPH) entre 44,93 e 100 %, potencial redutor entre 0,17 e 1,32 e atividade quelante de íons ferrosos entre 5,1 e 90,12 % na concentração de 10 mg/mL; e atividade de inibição contra bactérias Gram-positivas e Gram- negativas. O efeito das quitosana produzidas na sobrevivência e funcionalidade de espermatozoides submetidos às condições armazenamento sob refrigeração a 5 °C foi investigado. Os derivados de quitosana promoveram desempenho melhorado nos parâmetros de cinética espermática, integridade de membrana plasmática e acrossomal, estabilidade e viabilidade celular. Os resultados obtidos no presente estudo podem ser usados como precursores para a geração produtos funcionais de alto valor agregado com potencial para contribuir na eficiência dos atuais procedimentos de criopreservação de sêmen, além de proporcionar avanços nas biotecnologias aplicadas à reprodução.