Extração de colagénio por ultra-sons a partir de medusas

Fatos, vale a pena conhecer

Colagénio

O colagénio é uma proteína fibrosa com estrutura de tripla hélice e a principal proteína fibrosa insolúvel na matriz extracelular e no tecido conjuntivo. Existem pelo menos 16 tipos de colagénios, mas a maioria deles (cerca de 90%) pertence ao tipo I, tipo II e tipo III. O colagénio é a proteína mais abundante no corpo humano, presente nos ossos, músculos, pele e tendões. Nos mamíferos, contribui com 25-35% das proteínas de todo o corpo. A lista seguinte apresenta exemplos de tecidos onde os tipos de colagénio são mais abundantes: Tipo I - osso, derme, tendão, ligamentos, córnea; Tipo II - cartilagem, corpo vítreo, núcleo pulposo; Tipo III - pele, parede dos vasos, fibras reticulares da maioria dos tecidos (pulmões, fígado, baço, etc.); Tipo IV - membranas basais, Tipo V - frequentemente co-distribuído com o colagénio tipo I, especialmente na córnea. Este facto favoreceu naturalmente a exploração comercial dos colagénios padrão abundantes (colagénios I-V), através do seu isolamento e purificação, principalmente a partir de tecidos humanos, bovinos e suínos, por processos de fabrico convencionais e de alto rendimento, conduzindo a lotes de colagénio de elevada qualidade. (Silva et al., Mar. Drugs 2014, 12)
O colagénio endógeno é um colagénio natural sintetizado pelo organismo, enquanto o colagénio exógeno é sintético e pode provir de uma fonte externa, como os suplementos. O colagénio encontra-se no corpo, especialmente na pele, nos ossos e nos tecidos conjuntivos. A produção de colagénio num organismo diminui com a idade e com a exposição a factores como o tabaco e a luz UV. Em medicina, o colagénio pode ser utilizado em pensos de colagénio para feridas para atrair novas células da pele para os locais das feridas.
O colagénio é amplamente utilizado em suplementos e produtos farmacêuticos, uma vez que pode ser reabsorvido. Isto significa que pode ser decomposto, transformado e levado de volta para o corpo. Também pode ser formado em sólidos comprimidos ou géis em forma de rede. A sua vasta gama de funções e a sua ocorrência natural tornam-no clinicamente versátil e adequado para uma variedade de fins médicos. Para uso médico, o colagénio pode ser obtido a partir de bovinos, suínos, ovinos e organismos marinhos.
Existem quatro métodos principais para isolar o colagénio dos animais: o método da salga, o método alcalino, o método ácido e o método enzimático.
Os métodos ácido e enzimático são mais frequentemente utilizados em combinação para a produção de colagénio de alta qualidade. Uma vez que partes do colagénio são colagénio solúvel em ácido (ASC) e outras partes são colagénio solúvel em pepsina (PSC), o tratamento ácido é seguido por uma extração enzimática de pepsina. A extração ácida do colagénio é efectuada com ácidos orgânicos, como o ácido cloracético, cítrico ou lático. Para libertar o colagénio solúvel em pepsina (PSC) do material remanescente do processo de extração ácida do colagénio, a matéria não dissolvida é tratada com a enzima pepsina, para isolar o colagénio solúvel em pepsina (PSC). O PSC é normalmente aplicado em combinação com 0,5M de ácido acético. A pepsina é uma enzima comum, uma vez que é capaz de manter a estrutura do colagénio através da clivagem do terminal N da cadeia proteica e do péptido não hélice.
O colagénio é utilizado em suplementos nutricionais (nutracêuticos), produtos cosméticos e medicamentos. O colagénio de mamíferos e marinho (peixe) está disponível no mercado e pode ser comprado em qualquer quantidade. O colagénio de medusa é uma nova forma de colagénio, biocompatível com o ser humano e não-mamífero (sem doenças). O colagénio da medusa não corresponde a nenhum tipo específico de colagénio (tipo I-V), mas apresenta as várias propriedades dos tipos de colagénio I, II e V.

Glicoproteínas

As glicoproteínas encontram-se em muitos organismos, desde bactérias a seres humanos, e têm diferentes funções. Estas proteínas com cadeias curtas de oligossacáridos estão envolvidas no reconhecimento da superfície celular por hormonas, vírus e outras substâncias em muitos eventos celulares. Além disso, os antigénios da superfície celular servem como secreção de mucina do elemento da matriz extracelular, do trato gastrointestinal e urogenital. Quase todas as proteínas globulares no plasma, exceto a albumina, as enzimas segregadas e as proteínas, têm uma estrutura glicoproteica. A membrana celular é composta por moléculas de proteínas, lípidos e hidratos de carbono. O papel das glicoproteínas na membrana celular, por outro lado, afecta o número e a distribuição das proteínas. Estas proteínas estão envolvidas na transição da membrana para a substância. O número e a distribuição dos glicolípidos e das glicoproteínas conferem especificidade à célula.
As glicoproteínas são responsáveis pelo reconhecimento das células, pela permeabilidade selectiva da membrana celular e pela absorção de hormonas. Existem 7 tipos principais de monossacáridos na parte dos hidratos de carbono das glicoproteínas. Estes monossacáridos combinam-se com diferentes sequências e diferentes estruturas de ligação, dando origem a um grande número de estruturas de cadeias de hidratos de carbono. Uma glicoproteína pode conter uma única estrutura de oligossacárido ligado ao N ou pode conter mais do que um tipo de oligossacárido. Os oligossacáridos ligados à N podem ser da mesma estrutura ou de estruturas diferentes ou podem também estar presentes em oligossacáridos ligados à O. O número de cadeias de oligossacáridos varia consoante a proteína e a função.
Os ácidos siálicos nas glicoproteínas, um elemento do glicocálix, desempenham um papel importante no reconhecimento das células. Se os ácidos siálicos forem destruídos por qualquer motivo, a estrutura do glicocálix da membrana é rompida e a célula não pode realizar a maioria das tarefas especificadas. Além disso, existem algumas glicoproteínas estruturais. São elas as fibronectinas, as lamininas, as fibronectinas fetais e todas elas têm missões diferentes no organismo. Também nas glicoproteínas eucarióticas, existem alguns monossacáridos, maioritariamente do tipo hexose e aminohexose. Podem ajudar a dobrar as proteínas, melhorar a sua estabilidade e estão envolvidos na sinalização celular.