Supplementation of cryodiluent medium with sulfated polysaccharides from green seaweeds in the freezing of Colossoma macropomum semen / Suplementação do meio criodiluidor com polissacarídeos sulfatados de macroalgas verdes na congelação do sêmen de Colossoma macropomum

This study proposes to investigate the addition of sulfated polysaccharides (SP) extracted from two species of green seaweeds, Ulva lactuca and Caulerpa racemosa, to Colossoma macropomum semen cryodiluent medium. Four concentrations of SP (1.0, 2.0, 3.0, or 4.0 mg mL-1) of each seaweed were evaluated. Semen was collected during the month of September in Fortaleza - CE, Brazil. Fresh semen samples were analyzed for the parameters of total sperm motility, curvilinear velocity (VCL), straight line velocity (VSL), average path velocity (VAP), sperm morphology, membrane integrity, and DNA integrity. Then, the samples were cryopreserved in freezing medium containing 10% dimethyl sulfoxide (DMSO) + 5% glucose, which was supplemented with different concentrations of SP. An unsupplemented treatment was used as control. After 15 days, they were thawed in a water bath at 45 ºC for eight seconds and the same analyses of fresh semen were performed. Statistical analysis revealed that there were no significant differences (p > 0.05) between the different tested concentrations of SP for any of the evaluated parameters. Compared with the control, there was no difference in concentrations (p > 0.05) for total motility; however, for VCL, VSL, and VAP, the U. lactuca concentrations of 3.0 and 4.0 mg mL-1 were detrimental (p < 0.05). The same was observed with 4.0 mg mL-1 of C. racemosa for VSL and VAP. In terms of morphology, 1.0 and 4.0 mg mL-1 of C. racemosa reduced normal sperm (p < 0.05), whereas for the other concentrations there was no difference (p > 0.05). All concentrations of both seaweeds maintained plasma membrane integrity (p > 0.05). As for DNA integrity, only 4.0 mg mL-1 of U. lactuca produced lower results than the control (p < 0.05), whereas the other concentrations maintained the number of spermatozoa with intact DNA (p > 0.05). Based on the results, higher concentrations of SP are harmful to tambaqui sperm in the freezing medium, whereas lower concentrations maintain sperm parameters. Further research is warranted to better investigate the antioxidant potential of these polymers in cryodiluent medium for C. macropomum as well as other fish species.

O estudo teve como objetivo avaliar a adição de polissacarídeos sulfatados (PS) extraídos de duas espécies de macroalgas verdes, Ulva lactuca e Caulerpa racemosa, no meio criodiluidor do sêmen de Colossoma macropomum. Para isso, foram avaliadas quatro concentrações de PS (1,0; 2,0; 3,0 ou 4,0 mg mL-1), de cada macroalga. A coleta de sêmen foi realizada durante o mês de setembro, em Fortaleza, Ceará, Brasil. As amostras de sêmen fresco foram analisadas quanto aos parâmetros de motilidade total dos espermatozoides, velocidade curvilinear (VCL), velocidade em linha reta (VSL), velocidade média do trajeto (VAP), morfologia espermática, integridade de membrana e integridade de DNA. Em seguida, foram criopreservadas em meio de congelação contendo dimetilsulfóxido (DMSO) 10% + glicose 5%, e suplementadas com as diferentes concentrações de PS, tendo ainda um tratamento não suplementado como controle. Após 15 dias, foram descongeladas em banho-maria a 45 ºC por oito segundos, e as mesmas análises do sêmen fresco foram realizadas. Através da análise estatística, os resultados mostraram que não houveram diferenças significativas (p > 0,05) entre as diferentes concentrações de PS testadas para nenhum dos parâmetros avaliados. Já em relação ao controle, não houve diferença nas concentrações (p > 0,05) para a motilidade total, no entanto, para VCL, VSL e VAP, as concentrações de 3,0 e 4,0 mg mL-1 de U. lactuca foram prejudiciais (p < 0,05). O mesmo foi observado em 4,0 mg mL-1 de C. racemosa para VSL e VAP. Para a morfologia, 1,0 e 4,0 mg mL-1 de C. racemosa reduziram os espermatozoides normais (p < 0,05), enquanto para as demais concentrações não houve diferença (p > 0,05). Para todas as concentrações de ambas as macroalgas, a integridade de membrana plasmática foi mantida (p > 0,05). Quanto à integridade do DNA, apenas 4,0 mg mL-1 de U. lactuca foi inferior ao controle (p < 0,05), enquanto as demais concentrações mantiveram o número de espermatozoides com DNA íntegro (p > 0,05). De acordo com os resultados obtidos, concentrações mais elevadas de PS são prejudiciais aos espermatozoides de tambaqui no meio de congelação, enquanto concentrações mais baixas mantiveram parâmetros espermáticos. Estudos posteriores são indicados para melhor avaliar o potencial antioxidante destes polímeros no meio criodiluidor do sêmen de C. macropomum, bem como de outras espécies de peixes.

Structural features and assessment of zymosan-induced arthritis in rat temporomandibular joint model using sulfated polysaccharide / Características estruturais e ensaio de artrite induzida por zimosam em modelo de articulação temporomandibular de ratos usando polissacarídeo sulfatado

The green seaweed Caulerpa cupressoides var. lycopodium contains three SPs fractions (Cc-SP1, Cc-SP2 and Cc-SP3). Cc-SP1andCc-SP2 had anticoagulant (in vitro), pro- and antithrombotic, antinociceptive and/or anti-inflammatory (in vivo) effects. This study analyzed structural features and the antinociceptive and anti-inflammatory effects of Cc-SP1 on zymosan-induced acute arthritis of the rat temporomandibular joint (TMJ). Cc-SP1 was investigated by infrared technique. Male Wistar rats (200-240 g) received subcutaneously (s.c.) Cc-SP1 1h prior to intra-articular (i.art.) injection of zymosan (2 mg joint-1) or saline (0.9%) into the left TMJ. Mechanical hypernociception was measured by the electronic Von Frey method in the basal and 4h after zymosan injection. Animals were euthanized 6h after zymosan injection and the TMJ cavity was removed for total leukocyte counts from the synovial fluid and myeloperoxidase (MPO) activity assessment. Cc-SP1 (1, 3 or 9 mg kg-1) containing sulfate ester, galactose-6-sulfate, uronic acid and glycosidic linkages reduced zymosan-induced hypernociception (78.12, 81.13 and 87.43%, respectively, p 0.01), and inhibited the total leukocyte influx (85, 88.14 and 89.95%, respectively, p 0.01), being confirmed by MPO activity (p 0.05). Therefore, Cc-SP1 reveals a pharmacological tool for treating inflammatory arthropathies.(AU)

A alga marinha verde Caulerpa cupressoides var. lycopodium contém três frações de PSs (Cc-PS1; Cc-PS2 e Cc-PS3). Cc-PS1 e Cc-PS2 apresentaram efeitos anticoagulante (in vitro), pró- e antitrombótico, antinociceptivo e/ou anti-inflammatório (in vivo). Analisaram-se as características estruturais e os efeitos antinociceptivo e anti-inflamatório de Cc-PS1 sobre artrite aguda induzida por zimosam na articulação temporomandibular (ATM) de ratos. Foi investigada a Cc-PS1 por técnica de infravermelho. Ratos machos Wistar (200-240 g) receberam subcutaneamente (s.c.) Cc-PS1 1h antes de injeção intra-articular (i.art.) de zimosam (2 mg articulação-1) ou salina (0,9%) na ATM esquerda. A hipernocicepção mecânica foi mensurada por método Von Frey elétrico em zero e 4h após injeção de zimosam. Os animais foram entanasiados após 6h de injeção de zimosam e a cavidade da ATM foi removida para contagem de leucócitos totais do fluído sinovial e ensaio da atividade de mieloperoxidase (MPO). A Cc-PS1 (1; 3 ou 9 mg kg-1) contendo éster sulfato, galactose-6-sulfato, ácido urônico e ligações glicosídicas reduziu a hipernocicepção induzida por zimosam (78,12; 81,13 e 87,4%, respectivamente; p 0,01), além de inibir o influxo de leucócitos totais (85; 88,14 e 89,95%, respectivamente; p 0,01), sendo, ainda, confirmado pela atividade de MPO (p 0,05). Portanto, a Cc-PS1 revela como uma ferramenta farmacológica para tratar de artropatias inflamatórias.(AU)

An antithrombin-dependent sulfated polysaccharide isolated from the green alga Caulerpa cupressoides has in vivo anti- and prothrombotic effects

Red algae sulfated polysaccharides (SPs) have been widely described as anticoagulant and antithrombotic agents; however no description of antithrombotic activity regarding green algae SPs has been reported. Caulerpa cupressoides (Chlorophyta) has three different SPs fractions (SP1, SP2 and SP3). We investigated the effects of SP2 on thrombin activity by antithrombin and in an experimental model of venous thrombosis in rats. The inhibition of thrombin assay was evaluated using antithrombin (AT) in the presence of SP2 and the antithrombotic activity was investigated in rats with thromboplastin as the thrombogenic stimulus. The anticoagulant effects of SP2 are suggested be due to the potentiation of thrombin inhibition by antithrombin (IC50 ~ 10.0µg mL-1) and this mechanism of interaction is different when compared to other studied Caulerpa polysaccharides. SP2 exhibited antithrombotic effects at doses of 1.0 and 2.0mg kg-1 body weight, but at higher doses (>2.0mg kg-1 body weight) this polysaccharide revert the antithrombotic property. No hemorrhagic effect (2.0mg kg-1) was observed. As occurs with red algae SPs, these results indicate that green algae SPs are also capable of exhibiting different in vivo properties.

Os polissacarídeos sulfatados (PSs) de algas vermelhas têm sido relatados mundialmente como agentes anticoagulantes e antitrombóticos. Entretanto, nenhuma descrição de atividade antitrombótica tem sido relacionada com os PSs de algas verdes. A clorofícea Caulerpa cupressoides possui três frações de PSs (PS1; PS2 e PS3). Dessa forma, objetivou-se investigar os efeitos da fração PS2 sobre a atividade da trombina por antitrombina e usando um modelo experimental de trombose venosa em ratos. O ensaio de inibição da trombina foi avaliado usando a antitrombina (AT) na presença de PS2 e a atividade antitrombótica foi investigada em ratos, usando a tromboplastina como o estímulo trombogênico. Os efeitos anticoagulantes de PS2 devem-se provavelmente à sua potência de inibir a trombina mediada pela AT (IC50 ~ 10,0µg mL-1) e esse mecanismo de interação é diferente, comparado ao de outros polissacarídeos de Caulerpa estudados. PS2 exibiu efeitos antitrombóticos nas doses de 1,0 e 2,0mg kg-1 peso corpóreo, mas em doses mais elevadas (>2,0mg kg-1 peso corpóreo) esse polissacarídeo exibe efeitos pró-trombóticos. Também não foi observado nenhum efeito hemorrágico (2,0mg kg-1). Assim como ocorre com os PSs de algas vermelhas, os resultados indicam que os PSs de algas verdes também possuem atividades biológicas distintas in vivo.

An antithrombin-dependent sulfated polysaccharide isolated from the green alga Caulerpa cupressoides has in vivo anti- and prothrombotic effects

Red algae sulfated polysaccharides (SPs) have been widely described as anticoagulant and antithrombotic agents; however no description of antithrombotic activity regarding green algae SPs has been reported. Caulerpa cupressoides (Chlorophyta) has three different SPs fractions (SP1, SP2 and SP3). We investigated the effects of SP2 on thrombin activity by antithrombin and in an experimental model of venous thrombosis in rats. The inhibition of thrombin assay was evaluated using antithrombin (AT) in the presence of SP2 and the antithrombotic activity was investigated in rats with thromboplastin as the thrombogenic stimulus. The anticoagulant effects of SP2 are suggested be due to the potentiation of thrombin inhibition by antithrombin (IC50 ~ 10.0µg mL-1) and this mechanism of interaction is different when compared to other studied Caulerpa polysaccharides. SP2 exhibited antithrombotic effects at doses of 1.0 and 2.0mg kg-1 body weight, but at higher doses (>2.0mg kg-1 body weight) this polysaccharide revert the antithrombotic property. No hemorrhagic effect (2.0mg kg-1) was observed. As occurs with red algae SPs, these results indicate that green algae SPs are also capable of exhibiting different in vivo properties.

Os polissacarídeos sulfatados (PSs) de algas vermelhas têm sido relatados mundialmente como agentes anticoagulantes e antitrombóticos. Entretanto, nenhuma descrição de atividade antitrombótica tem sido relacionada com os PSs de algas verdes. A clorofícea Caulerpa cupressoides possui três frações de PSs (PS1; PS2 e PS3). Dessa forma, objetivou-se investigar os efeitos da fração PS2 sobre a atividade da trombina por antitrombina e usando um modelo experimental de trombose venosa em ratos. O ensaio de inibição da trombina foi avaliado usando a antitrombina (AT) na presença de PS2 e a atividade antitrombótica foi investigada em ratos, usando a tromboplastina como o estímulo trombogênico. Os efeitos anticoagulantes de PS2 devem-se provavelmente à sua potência de inibir a trombina mediada pela AT (IC50 ~ 10,0µg mL-1) e esse mecanismo de interação é diferente, comparado ao de outros polissacarídeos de Caulerpa estudados. PS2 exibiu efeitos antitrombóticos nas doses de 1,0 e 2,0mg kg-1 peso corpóreo, mas em doses mais elevadas (>2,0mg kg-1 peso corpóreo) esse polissacarídeo exibe efeitos pró-trombóticos. Também não foi observado nenhum efeito hemorrágico (2,0mg kg-1). Assim como ocorre com os PSs de algas vermelhas, os resultados indicam que os PSs de algas verdes também possuem atividades biológicas distintas in vivo.

Isolamento, fracionamento e avaliação toxicológica in vivo de polissacarídeos sulfatados de Hypnea musciformis

This study aimed to isolate, fractionate and evaluate the in vivo toxicity of sulfated polysaccharides (SPs) from Hypnea musciformis (Rhodophyta), when obtained by three extraction methods (M I, M II and M III). SPs were extracted with papain in 100mM sodium acetate (pH 5.0) containing cysteine and EDTA (5mM) (M I) or water (25-80°C (M II), 80°C (M III)), and then their chemical composition of total carbohydrates, free sulfate (FS) and contaminant proteins (CPs) was determined. SPs were submitted to ion-exchange chromatography (DEAE-celulose) using a sodium chloride gradient, being the degree of homogeneity and charge density evaluated by agarose gel electrophoresis of the fractions obtained and compared to heparin. The in vivo assay was performed using groups (n=6) of male and female Swiss mice (24-33g), which received: SPs (9mg kg-1, i.p.) absence of CPs (M I) and 0.9% saline (0.1mL 10g-1, i.p.), for 14 consecutive days. On the 15th day, collect blood and organs for biochemical dosages and corporal mass correlation, respectively, from the animals anesthetized and sacrificed were performed. The sulfate content of FS (31.05±0.53%) (P 0.05) and the fractionation by DEAE-cellulose showed M I more effectiveness in obtaining SPs compared to M II and M III. The animals were tolerable to SPs from M I, and it wasn't observed hepatic or renal alteration (P>0.05)

Objetivou-se isolar, fracionar e avaliar a toxicidade in vivo dos polissacarídeos sulfatados (PSs) da rodofícea Hypnea musciformis, quando obtidos por três métodos de extração (M I; M II e M III). Os PSs foram extraídos com papaína em tampão acetato de sódio 100mM (pH 5,0), contendo cisteína e EDTA (5mM) (M I) ou água (25-80°C (M II); 80°C (M III)) e, em seguida, determinados sua composição química de carboidratos totais, sulfato livre (SL) e proteínas contaminantes (PCs). Os PSs foram submetidos à cromatografia de troca iônica (DEAE-celulose) usando um gradiente de cloreto de sódio, sendo avaliado o grau de homogeneidade e densidade de carga por eletroforese em gel de agarose das frações obtidas e comparadas à heparina. O ensaio in vivo foi realizado em grupos (n=6) de camundongos Swiss machos e fêmeas (24-33g), os quais receberam: PSs (9mg kg-1; i.p.) isentos do PCs (M I) e salina 0,9% (0,1mL 10g-1; i.p.), durante 14 dias consecutivos. No 15o dia, os animais foram anestesiados e sacrificados para coletas de sangue e órgãos, os quais foram utilizados para dosagens bioquímicas e correlações com suas massas corpóreas, respectivamente. O teor de SL (31,05±0,53%) (P 0,05) e o fracionamento, em DEAE-celulose, indicaram o M I mais eficiente na obtenção de PSs, comparado ao M II e M III. Os animais mostraram-se tolerantes aos PSs do M I e não se observou alteração de ordem hepática ou renal (P>0,05).

Isolamento, fracionamento e avaliação toxicológica in vivo de polissacarídeos sulfatados de Hypnea musciformis

This study aimed to isolate, fractionate and evaluate the in vivo toxicity of sulfated polysaccharides (SPs) from Hypnea musciformis (Rhodophyta), when obtained by three extraction methods (M I, M II and M III). SPs were extracted with papain in 100mM sodium acetate (pH 5.0) containing cysteine and EDTA (5mM) (M I) or water (25-80°C (M II), 80°C (M III)), and then their chemical composition of total carbohydrates, free sulfate (FS) and contaminant proteins (CPs) was determined. SPs were submitted to ion-exchange chromatography (DEAE-celulose) using a sodium chloride gradient, being the degree of homogeneity and charge density evaluated by agarose gel electrophoresis of the fractions obtained and compared to heparin. The in vivo assay was performed using groups (n=6) of male and female Swiss mice (24-33g), which received: SPs (9mg kg-1, i.p.) absence of CPs (M I) and 0.9% saline (0.1mL 10g-1, i.p.), for 14 consecutive days. On the 15th day, collect blood and organs for biochemical dosages and corporal mass correlation, respectively, from the animals anesthetized and sacrificed were performed. The sulfate content of FS (31.05±0.53%) (P 0.05) and the fractionation by DEAE-cellulose showed M I more effectiveness in obtaining SPs compared to M II and M III. The animals were tolerable to SPs from M I, and it wasn't observed hepatic or renal alteration (P>0.05)

Objetivou-se isolar, fracionar e avaliar a toxicidade in vivo dos polissacarídeos sulfatados (PSs) da rodofícea Hypnea musciformis, quando obtidos por três métodos de extração (M I; M II e M III). Os PSs foram extraídos com papaína em tampão acetato de sódio 100mM (pH 5,0), contendo cisteína e EDTA (5mM) (M I) ou água (25-80°C (M II); 80°C (M III)) e, em seguida, determinados sua composição química de carboidratos totais, sulfato livre (SL) e proteínas contaminantes (PCs). Os PSs foram submetidos à cromatografia de troca iônica (DEAE-celulose) usando um gradiente de cloreto de sódio, sendo avaliado o grau de homogeneidade e densidade de carga por eletroforese em gel de agarose das frações obtidas e comparadas à heparina. O ensaio in vivo foi realizado em grupos (n=6) de camundongos Swiss machos e fêmeas (24-33g), os quais receberam: PSs (9mg kg-1; i.p.) isentos do PCs (M I) e salina 0,9% (0,1mL 10g-1; i.p.), durante 14 dias consecutivos. No 15o dia, os animais foram anestesiados e sacrificados para coletas de sangue e órgãos, os quais foram utilizados para dosagens bioquímicas e correlações com suas massas corpóreas, respectivamente. O teor de SL (31,05±0,53%) (P 0,05) e o fracionamento, em DEAE-celulose, indicaram o M I mais eficiente na obtenção de PSs, comparado ao M II e M III. Os animais mostraram-se tolerantes aos PSs do M I e não se observou alteração de ordem hepática ou renal (P>0,05).

Isolamento, fracionamento e avaliação toxicológica in vivo de polissacarídeos sulfatados de Hypnea musciformis

This study aimed to isolate, fractionate and evaluate the in vivo toxicity of sulfated polysaccharides (SPs) from Hypnea musciformis (Rhodophyta), when obtained by three extraction methods (M I, M II and M III). SPs were extracted with papain in 100mM sodium acetate (pH 5.0) containing cysteine and EDTA (5mM) (M I) or water (25-80°C (M II), 80°C (M III)), and then their chemical composition of total carbohydrates, free sulfate (FS) and contaminant proteins (CPs) was determined. SPs were submitted to ion-exchange chromatography (DEAE-celulose) using a sodium chloride gradient, being the degree of homogeneity and charge density evaluated by agarose gel electrophoresis of the fractions obtained and compared to heparin. The in vivo assay was performed using groups (n=6) of male and female Swiss mice (24-33g), which received: SPs (9mg kg-1, i.p.) absence of CPs (M I) and 0.9% saline (0.1mL 10g-1, i.p.), for 14 consecutive days. On the 15th day, collect blood and organs for biochemical dosages and corporal mass correlation, respectively, from the animals anesthetized and sacrificed were performed. The sulfate content of FS (31.05±0.53%) (P 0.05) and the fractionation by DEAE-cellulose showed M I more effectiveness in obtaining SPs compared to M II and M III. The animals were tolerable to SPs from M I, and it wasn't observed hepatic or renal alteration (P>0.05)

Objetivou-se isolar, fracionar e avaliar a toxicidade in vivo dos polissacarídeos sulfatados (PSs) da rodofícea Hypnea musciformis, quando obtidos por três métodos de extração (M I; M II e M III). Os PSs foram extraídos com papaína em tampão acetato de sódio 100mM (pH 5,0), contendo cisteína e EDTA (5mM) (M I) ou água (25-80°C (M II); 80°C (M III)) e, em seguida, determinados sua composição química de carboidratos totais, sulfato livre (SL) e proteínas contaminantes (PCs). Os PSs foram submetidos à cromatografia de troca iônica (DEAE-celulose) usando um gradiente de cloreto de sódio, sendo avaliado o grau de homogeneidade e densidade de carga por eletroforese em gel de agarose das frações obtidas e comparadas à heparina. O ensaio in vivo foi realizado em grupos (n=6) de camundongos Swiss machos e fêmeas (24-33g), os quais receberam: PSs (9mg kg-1; i.p.) isentos do PCs (M I) e salina 0,9% (0,1mL 10g-1; i.p.), durante 14 dias consecutivos. No 15o dia, os animais foram anestesiados e sacrificados para coletas de sangue e órgãos, os quais foram utilizados para dosagens bioquímicas e correlações com suas massas corpóreas, respectivamente. O teor de SL (31,05±0,53%) (P 0,05) e o fracionamento, em DEAE-celulose, indicaram o M I mais eficiente na obtenção de PSs, comparado ao M II e M III. Os animais mostraram-se tolerantes aos PSs do M I e não se observou alteração de ordem hepática ou renal (P>0,05).