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Tipo do documento: Tese
Título: Purificação de ricina, caracterização amperométrica de atividade, e novos candidatos a inibidores
Autor: OLIVEIRA, George Augusto Veloso de 
Primeiro orientador: SILVA, José Maurício Schneedorf Ferreira da
Primeiro membro da banca: PISSETTI, Fábio Luiz
Segundo membro da banca: RODRIGUES, Marina Quadrio Raposo Branco
Terceiro membro da banca: FERREIRA, Elivelton Alves
Quarto membro da banca: SANTOS, André Luiz dos
Resumo: A mamoneira (Ricinus communis L.) é uma oleaginosa de alto valor econômico com mercado global de óleo de mamona crescente a uma taxa anual de cerca de 4,3%, com expectativa de um mercado global avaliado em US$ 1470 milhões para 2025. A presença da ricina, uma fitotoxina heterodimérica encontrada no endosperma das sementes de mamona, exige cautela no uso, devido a extrema toxicidade desta fração proteica. Em paralelo aos riscos da manipulação da mamona na industria de biocombustível e polímeros, a ricina é classificada por autoridades internacionais como potencial agente para uso no bioterrorismo, uma vez que não há antídoto farmacológico de sua ação letal aprovado por agências governamentais. Neste trabalho, relatou-se um novo ensaio para a detecção de ricina e sua atividade enzimática centrada na depurinação do DNA de esperma de arenque (hsDNA, herring sperm DNA), por eletro-oxidação do analito em superfície eletródica não modificada. Em paralelo, buscou-se também avaliar parâmetros de interação e potencial inibitório de novos candidatos para inibição da toxina, respectivamente por espectrofluorimetria e pelo procedimento eletroquímico definido. Os ensaios baseados em voltametria de onda quadrada sugerem que a liberação de adenina catalisada por ricina exibiu um comportamento bifásico, com um estado pré-estacionário precedendo o comportamento de Michaelis-Menten, e com constantes cinéticas de 75 µmol.L-1 para Km e valor Kcat de 19 µmol.L-1 .min-1 . Os estudos demonstraram que o novo método para a detecção de ricina é relativamente simples, emprega eletrodos de pasta de carbono não modificada, e pode ser adaptado a várias fontes de amostras suspeitas e dispositivo de detecção. Os ligantes selecionados como alvos possíveis para ricina apresentaram valores significativos para as constantes de formação dos complexos Kb (22,6 ± 3,3 a 111,3 ± 7,4 x104L.mol-1 ). Os parâmetros termodinâmicos obtidos com variação de pH e de temperatura sugerem que a formação dos complexos foi entropicamente dirigida, com mecanismo de interação relacionado predominantemente ao efeito hidrofóbico. As moléculas apresentaram valores de inibição melhores comparados aos inibidores obtidos comercialmente e podem representar uma alternativa promissora na inibição da atividade catalítica da ricina.
Abstract: Castor bean (Ricinus communis L.) is an oilseed of high economic value with a growing global market for castor oil at an annual rate of about 4.3%, with the expectation of a global market estimated at US $1470 million for 2025. The presence of ricin, a heterodimeric phytotoxin found in the endosperm of castor seeds, requires caution in its use, due to the extreme toxicity of this protein fraction. In parallel to the risks of handling castor in the biofuel and polymers industry, ricin is classified by international authorities as a potential agent for use in bioterrorism, since there is no pharmacological antidote for its lethal action approved by government agencies. In this work, a new assay for detecting ricin and its enzymatic activity centered on the purification of herring sperm DNA (hsDNA, herring sperm DNA) was reported by electro-oxidation of the analyte on an unmodified electrode surface. In parallel, we also sought to evaluate parameters of interaction and inhibitory potential of new candidates for toxin inhibition, respectively by spectrofluorimetry and by the defined electrochemical procedure. The results showed that the isolation of ricin from modification reported in the literature showed a satisfactory purity for the protein and high cytotoxicity. Tests based on t square wave voltammetry suggest that the release of adenine catalyzed by ricin exhibited a biphasic behavior, with a pre-stationary state preceding the Michaelis-Menten behavior, and with kinetic constants of 75 µmol.L-1 for Km and value 19 µmol.L-1 .min-1 Kcat. Studies have shown that the new method for detecting ricin is relatively simple, employs unmodified carbon paste electrodes, and can be adapted to various sources of suspect samples and detection devices. The ligands selected as possible targets for ricin showed significant values for the formation constants of the Kb complexes (22.6 ± 3.3 to 111.3 ± 7.4 x104L.mol-1 ). The thermodynamic parameters obtained with variation in pH and temperature suggest that the formation of the complexes was entropically directed, with an interaction mechanism predominantly related to the hydrophobic effect. The molecules showed better inhibition values compared to commercially obtained inhibitors and may represent a promising alternative in inhibiting the catalytic activity of ricin.
Palavras-chave: Ricina
Cinética
Inibidor
Interação
Voltametria
Área(s) do CNPq: QUIMICA::FISICO-QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Instituição: Universidade Federal de Alfenas
Sigla da instituição: UNIFAL-MG
Departamento: Instituto de Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Citação: OLIVEIRA, George Augusto Veloso de. Purificação de ricina, caracterização amperométrica de atividade, e novos candidatos a inibidores. 2020. 132 f. Tese (Doutorado em Química) - Universidade Federal de Alfenas, Alfenas/MG, 2020.
Tipo de acesso: Acesso Embargado
Endereço da licença: http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0/
URI: https://bdtd.unifal-mg.edu.br:8443/handle/tede/1701
Data de defesa: 10-Dez-2020
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