Orientador: Maria Edwiges Hoffmann

Dissertação (mestrado) - Universidade Estadual de Campinas, Instituto de Biologia

Resumo: Os ésteres de sacarose apresentam um grande potencial de emprego, constituindo-se numa fonte de matéria-prima renovável de importância para a indústria de alimentos e de cosméticos. Apesar do enorme interesse industrial que os estearatos de sacarose tem despertado nos últimos anos, os seus...

Resumo: Os ésteres de sacarose apresentam um grande potencial de emprego, constituindo-se numa fonte de matéria-prima renovável de importância para a indústria de alimentos e de cosméticos. Apesar do enorme interesse industrial que os estearatos de sacarose tem despertado nos últimos anos, os seus efeitos em células de mamíferos não foram estudados de modo sistemático e conclusivo. Visando estudar a ação de estearatos de sacarose em células de mamíferos, purificamos e identificamos quimicamente os derivados mono e diestearato de sacarose a partir de uma mistura industrial. Devido às suas estruturas químicas, estes dois derivados apresentam características de agentes anfifílicos, sendo classificados como surfactantes do tipo não iônico. A determinação dos efeitos biológicos do monoestearato de sacarose (MES) e do diestearato de sacarose (DES) foi efetuada em cultura de tecidos in vitro, empregando células humanas (hemácias, linfócitos, fibroblastos primários da derme e fibroblastos de pulmio estabelecidos em cultura) e de roedor (fibroblastos V-79). Vários marcadores da atividade citotóxica foram empregados para a caracterização dos potenciais citotóxicos dos sucroderivados, tais como aIterações na morfologia, perda de viabilidade, perda de adesão,inibição da proliferação e morte das células. Contrariamente ao DES, o MES exibiu uma potente ação citotóxica, constatada em todos os tipos celulares estudados, mostrando, urna atuação não seletiva sobre as células. Os resultados obtidos mostram que o MES apresenta um potencial citotóxico mais elevado que os outros agentes surfactantes avaliados (dodecil sulfato de sódio e Triton X-1OO) que são classificados corno agentes agressivo para as células. O mecanismo de ação do MES foi interpretado corno sendo similar ao descrito para outros surfactantes, causando alterações estruturais e funcionais das membranas celulares. A ausência de citotoxicidade do DES, o qual também apresenta anfifilicidade, foi interpretada corno sendo resultante da modificação das propriedades físico-químicas, decorrentes de urna segunda esterificação na molécula de sacarose. Os efeitos do MES sobre as membranas celulares foram comprovados através da determinação de sua ação hemolítica em eritrócitos e de sua capacidade de inibir a captação de uridina em fibroblastos. Contrariamente ao MES, o DES não causou alterações ao nível das membranas celulares, em concordância com o esperado pela sua ausência de citotoxicidade. Os efeitos deletérios do MES foram consideravelmente atenuados na presença de proteínas séricas, possivelmente devido a formação de um complexo detergente-proteína, inativo sobre a membrana celular. Este achado pode explicar a ausência de efeitos tóxicos do MES em animais, reportada na literatura

Abstract: The food and cosmetic industries have recently focused attention on the possible use of fatty acid sucrose ester as a renewable raw material. Despite the above interest on sucrose esters, their action on mammallian cells was not investigated systematically and conclusively. In order to...

Abstract: The food and cosmetic industries have recently focused attention on the possible use of fatty acid sucrose ester as a renewable raw material. Despite the above interest on sucrose esters, their action on mammallian cells was not investigated systematically and conclusively. In order to study the sucrose stearate effect on mammallian cells, the mono-and di-derivatives were separated from an industrial product, purified and chemically identified. The compounds showed properties of amphiphilic agents and were classified as non ionic surfactants. The biological actions of sucrose monostearate ester (SME) and sucrose distearate ester (SDE) were performed on in vitro tissue cultures, using human cells (erythrocytes, limphocytes, dermal fibroblast or a cell line obtained from lung fibroblast) and with rodent cells (fibroblast V-79). Several cytotoxicity end points (morphological alterations, cell viabi!ity, cell detachment, cell growth inhibi tion and cell death) were employed to characterize the cytotoxic potential of those purified sucrose ester derivatives. SME showed a non-selective and a potent cytotoxic action on alI cell types analyzed. None of those effects were obtained with SDE. The results indicated also that SME had the strongest activity when compared to other surfactants known to be aggressive on cells (sodium dodecyl sulfate and Triton X-IOO). The mechanism for the SME action was assumed to be similar to those described for surfactants, causing structural and functional alterations on cell membrane. The absence of cytotoxicity observed with SDE (also an amphiphilic compound) was interpreted as a consequence of changes on the physico-chemical properties resulting from a second esterification in the sucrose molecule. The effects of SME on cell membranes were observed through the determination of the hemolytic potential on erythrocytes and on the fibroblast membrane mediated uridine uptake. The SDE, in opposition to SME, did not induce modifications at the cell membrane level, according to the observed absence of cytotoxicity action. The damaging SME action, both on cells and membranes, were significantly diminished in the presence of serum proteins, probably forming an inactive detergent-protein complex on cell membranes. This finding can explain why SME is normally reported as
a nontoxic surfactant in animals