P ROPRIEDADES F ÍSICO Q UÍMICAS

A sericina produzida pelo bicho da seda Bombyx mori é constituída por frações com diferentes massas moleculares e a separação dessas frações (Takasu et al, 2002), assim como as propriedades de gelificação e solubilidade dessa proteína, são assuntos bastante estudados.

Os métodos tradicionais de extração (descritos no item 3.2.1) usam soluções aquosas ácidas ou alcalinas, ou ainda, altas pressões, o que resulta em redução da massa molecular causada por hidrólise. Quando a sericina é dissolvida em um solvente polar, hidrolisada em soluções ácidas, alcalinas ou degradada por proteases, o tamanho resultante das suas moléculas depende de fatores como pH, temperatura e tempo de processamento. Os peptídeos pequenos resultantes são solúveis em água fria e podem ser recuperados nos estágios iniciais de produção da seda bruta. Peptídeos maiores são solúveis em água quente e podem ser obtidos nos estágios finais do processamento da seda (Zhang, 2002).

Na tentativa de identificar os vários tipos de sericina, e extrair essa proteína íntegra, inibindo a redução de massa molecular causada pela hidrólise, utilizou-se solução aquosa de tiocianato de lítio na preparação de uma solução contendo sericina e fibroína. Para remoção do sal, procedeu-se a diálise contra água e a solução resultante foi analisada por eletroforese SDS-PAGE, mostrando bandas que iam de 20 a mais de 400

KDa. Dentre elas comprovou-se que duas são derivadas da fibroína (300 e 20 KDa), uma vez que após a degomagem dos casulos, e solubilização em solução de tiocianato de zinco, confirmou-se a presença dessas duas bandas. Dessa maneira, atribuiu-se as outras bandas à proteína sericina (400, 250 e 150 KDa). Paralelamente, extraiu-se a sericina diretamente da glândula sericígena do bicho-da-seda (Midlle Silk Gland), dividindo-a em três partes distintas (anterior, média e posterior) e solubilizando-as em água. Quando da eletroforese dessas soluções, verificou-se a presença de três componentes principais que correspondiam àqueles observados anteriormente. O maior peptídeo (400 KDa) foi encontrado na parte média dessa glândula e portanto foi denominado sericina M. As duas bandas ao redor de 250 KDa, foram encontradas na parte anterior da glândula sericígena e por isso foram denominadas sericina A. A banda por volta de 150 KDa foi encontrada abundantemente na parte posterior da glândula e foi denominada sericina P (Takasu et al, 2002).

Tsubouchi et al (2004) identificaram e quantificaram quatro frações de sericina: A, B, C e D. A sericina A apresentou uma massa molecular em torno de 400 kDa. A fração D possui aproximadamente 250 kDa, a sericina B possui cerca de 200 kDa e a C apresenta massa molecular de 35 kDa, e correspondem a aproximadamente 45%, 34%, 15,5% e 5,3%, respectivamente. Nesse trabalho os autores concluíram que quando a seda passa pelo processo de degomagem as frações B e D, que são mais fáceis de serem dissolvidas em água, são removidas nos primeiros estágios.

Quando a degomagem é feita com aquecimento, quanto mais distante da neutralidade estiver o pH, mais fácil será a remoção da sericina.

A formação espontânea de géis após a extração ácida foi estuda por Kurioka et al (2004), que comparou as extrações ácida e alcalina da sericina. Esses géis foram estáveis por pelo menos 5-8 meses à 100C, e puderam ser resolubilizados por aquecimento à 980C. Por outro lado, na

extração alcalina, a proteína não apresentou a capacidade de formação de gel.

A solubilidade da sericina em água está relacionada à sua estrutura e diminui quando as suas moléculas adquirem o estado cristalino característico da estrutura de folhas beta (Kweon et al, 2000). A sericina possui ainda propriedade de gelificação dependente da temperatura, a qual se deve à mudança da sua estrutura de aleatória randômica para a estrutura organizada de folha beta. Desse modo, a sericina dissolve-se facilmente a 50-600C e gelifica-se reversivelmente com o abaixamento da temperatura (Padamwar, 2005).

O ponto isoelétrico da sericina determinado por Kodama (1926) é cerca de 3,9. Essa proteína pode ser considerada como uma “cola hidrofílica” devido a sua propriedade de adesão das fibras de fibroína.

3.2.3.A

Os peptídeos de sericina de alta massa molecular (> 20 KDa) estão sendo investigados para utilização como materiais médicos, biomateriais degradáveis, polímeros compostos, biomembranas funcionais, hidrogéis e fibras funcionais e tecidos. Já os de baixa massa molar (< 20 KDa), ou hidrolisados, são utilizados em cosméticos, incluindo produtos para cuidados da pele e dos cabelos (Zhang, 2002).

Kato et al (1998) demonstraram a primeira evidência da ação antioxidante da sericina através do estudo da inibição da atividade da tirosinase (polifenol oxidase), enzima responsável pelas reações de escurecimento (Maillard) de vários alimentos e biossíntese da melanina, sugerindo que este biomaterial é uma valiosa matéria-prima para a indústria de alimentos e de cosméticos.

A supressão da incidência e do número de câncer de cólon através da ingestão de sericina foi descrita no trabalho de Sasali et al (2000). Essa proteína também mostrou forte efeito anti-tumoral em modelos de pele

animal, sugerindo sua aplicação como agente preventivo contra o câncer de pele (Zhaorigetu et al, 2003).

Dentre outras propriedades, a sericina possui atividade de hidratação da pele (possivelmente devido ao alto conteúdo de serina) e ação anti- rugas (Kato et al, 1998), possui atividade antibacteriana, é resistente à radiação ultra-violeta e absorve e libera a umidade facilmente (Zhang, 2002). Além disso, possui alta afinidade por outras proteínas, sendo capaz de se ligar à queratina da pele e dos cabelos, formando um filme resistente, hidratante e protetor, conferindo boas propriedades de barreira (Tyrrell et al, 2003).

Zhang et al (2004) prepararam micropartículas de sericina da ordem de 1-30 µm, as quais foram reticuladas quimicamente com a enzima L- asparaginase e utilizadas para tratamento de leucemia linfoblástica.

Géis de sericina foram preparados usando pluronic PF-127 e carbopol 934 P como estabilizantes, com a finalidade de investigar os efeitos de hidratação dessa proteína, os quais foram demonstrados pela diminuição da impedância e pelo aumento nos níveis de hidroxiprolina e hidratação das células epidérmicas. Além disso, foi observada a diminuição da perda de água transepidermal (TEWL), devido ao efeito oclusivo, que previne a perda de água da camada superior da pele Padamwar et al (2005).

Aramwit et al (2007) estudaram os efeitos da sericina na cicatrização e diminuição do tamanho de feridas em ratos. Um creme contendo 8% de sericina não mostrou nenhum efeito tóxico nos ratos, mostrando-se seguro e biocompatível, sendo que as reações inflamatórias da pele, nas feridas tratadas com sericina, mostraram-se menores do que aquelas tratadas com o controle. A cicatrização das feridas tratadas com o creme contendo sericina foi mais rápida do que a cicatrização das feridas tratadas com o controle (11 vs. 15 dias).

O uso de sericina na formulação de um cosmético para as unhas foi patenteado por Yamada et al (2007). Segundo os autores, a sericina na

concentração de 0.2 a 20%, é capaz de diminuir a secura das unhas, tornando-as brilhantes e mantendo ou melhorando a sua saúde.

Fox et al (2006), descreveram os estudos realizados por Yao (2004), que mostrou a relação entre a massa molecular de peptídeos de sericina e os seus efeitos nos cuidados com os cabelos. Neste trabalho foram estudadas influência da adsorção desses peptídeos na superfície e nas propriedades mecânicas dos cabelos humanos. Os peptídeos que tiveram maior afinidade ao cabelo humano, formaram um filme transparente na superfície, protegendo-os dos danos causados por fatores externos, conferindo brilho e elasticidade, e facilitando a penetração para a reparação do cabelo danificado.