Proteínas de Curcubitáceas como Promissoras Moléculas Candidatas a Novas Atividades Biológicas

Descrição

Alimentos funcionais são aqueles que, além de nutrir, oferecem benefícios extras à saúde e ajudam a reduzir o risco de doenças. Esse potencial terapêutico ocorre graças a presença de compostos bioativos. A família das cucurbitáceas incluem espécies como a abóbora, melão, melância e o pepino, dentre outras, presentes na dieta humana; além de plantas alimentícias não convencionais (PANC) como o melão de São Caetano e o melão amargo. É de conhecimento dos pesquisadores que exsudados de floema e sementes de espécies dessa família são ricas em proteínas, o que possibilidade a descoberta de novas atividades biológicas tornando-as boas candidatas para a produção de hidrolisados proteicos e peptídeos com atividades promissoras para a promoção da saúde, como ação antioxidante, anticancerígena, etc. A variedade ‘máxima” do melão de São Caetano asiático é bastante estudada devido as propriedades antidiabética, antitumoral das momordicinas e os momordicosideos e antiviral para AIDs da tricosantina, proteína inibidora da replicação do vírus. Lectinas são definidas como proteínas de origem não imune capazes de se ligar reversivelmente a carboidratos específicos sem alterar sua estrutura. Elas possuem diversas funções biológicas, como atividade antifúngica, antimicrobiana, inseticida, mitogênica e hemaglutinante. A especificidade de ligação dessas proteínas com a porção glicídica da superfície determina sua atividade e aplicações clínicas. Assim, as lectinas possuem grande potencial como agentes de diagnóstico e descoberta de fármacos e como novos produtos biofarmacêuticos. As lectinas vegetais podem inibir infecções virais ao atingir as glicoproteínas de superfície e os glicanos de membrana de vírus envelopados. Mais especificamente, os glicanos da proteína Spike (S) dos coronavírus oferecem grandes caminhos e potencial para futuras explorações e compreensão, particularmente na área de desenvolvimento de novos agentes terapêuticos contra esses vírus. Recentemente foi descoberto que as lectinas de sementes de curcubitáceas (CSLs) podem servir como potenciais agentes antivirais contra o SARS-CoV-2, inibindo a fusão do vírus com a célula hospedeira. Apesar do grande volume de pesquisas científicas publicadas sobre lectinas e considerando o fato de fazerem parte de alimentos presentes na dieta humana, há escassez de trabalhos sobre a produção de peptídeos bioativos oriundos da hidrólise enzimática de lectinas vegetais. Dessa forma, a prospecção de novas lectinas e o aprofundamento dos estudos daquelas já isoladas pode ser de grande valia para melhor compreensão das mais diversas e importantes atividades biológicas já descritas para as lectinas, fato este que justifica a realização de mais pesquisas científicas nessa área. Proteínas da dieta, quando submetidas ao processo de digestão gastrointestinal natural por enzimas proteolíticas, podem originar peptídeos bioativos que passam a exercer efeitos positivos ou benefícios que influenciam a saúde humana. Tal processo, que permite a liberação de peptídeos de proteínas naturalmente presentes em alimentos, pode ser reproduzido em laboratório (in vitro) ou em computador (in silico). Mesmo fatores antinutricionais ou alérgenos de natureza proteica, que quando presentes na dieta, reduzem o valor nutricional de diversos alimentos ingeridos, como as lectinas, após digestão por hidrólise enzimática, podem originar promissores peptídeos bioativos passíveis de serem usados na promoção da saúde e prevenção de doenças humanas. Os métodos para estudar peptídeos bioativos provenientes de digestão gastrointestinal são variados, mas geralmente os peptídeos são produzidos in vitro por métodos de hidrólise usando proteases animais ou vegetais, ou então isolados e caracterizados, como também sintetizados e usados para estudos in vitro. Desta forma, a presente proposta de pesquisa tem como objetivo verificar a obtenção de peptídeos multifuncionais a partir da hidrólise enzimática de lectinas vegetais. Para atingir este objetivo, lectinas isoladas e purificadas de cucurbitáceas serão submetidas à hidrólise enzimática in vitro, e os peptídeos obtidos terão seu perfil avaliado através de eletroforese SDS-PAGE, SDS-Tricina e eletroforese bidimensional (2D) para a identificação e melhor caracterização dos fragmentos. Os hidrolisados produzidos terão seus peptídeos isolados e caracterizados por técnicas cromatográficas e espectrométricas, sendo em seguida submetidos à análise de suas propriedades físico-químicas, funcionais e de atividades biológicas. Como resultado deste trabalho, os peptídeos bioativos mais promissores produzidos podem vir a ser explorados como fontes potenciais de ingredientes funcionais em dietas saudáveis, com impacto na redução de diversas doenças. Além disso, viabilizará a capacitação discente tanto em nível de graduação, como de pós-graduação, propiciando a publicação em periódicos de elevado fator de impacto, participação em eventos nacionais e internacionais, geração de patentes, como forma de divulgar a produção científica. Com o alcance dos objetivos, espera-se disponibilizar resultados ainda inexistentes na literatura científica sobre o perfil de possíveis novos peptídeos bioativos produzidos através da hidrólise enzimática de lectinas vegetais. A proposta de pesquisa apresenta viabilidade de execução, pois será desenvolvida sob supervisão de grupo de pesquisa qualificado (Química de Proteínas e Peptídeos Biologicamente Ativos), com reconhecidas publicações na área e que conta com infraestrutura consolidada para o desenvolvimento das atividades previstas.