LECTINAS DE Ganoderma applanatum E Canavalia ensiformis COMO ELEMENTOS DE BIORRECONHECIMENTO ELETROQUÍMICO PARA GLICOSE
Lectinas de leguminosas. Lectinas de fungos. Canavalia ensiformes. Ganoderma applanatum. Glicose. Biossensores eletroquímicos.
Os carboidratos são as moléculas orgânicas mais abundantes do planeta, sendo importantes
em mecanismos de reconhecimento e interação intercelular e para a saúde. Diferentes formas
de controle dos níveis de glicose tem sido alvo de muitas pesquisas que visam facilitar e/ou
aprimorar a detecção desse monossacarídeo em fluidos biológicos, alimentos e formulações
comerciais. Devido à capacidade de ligação reversível e específica a carboidratos, as lectinas
são proteínas que vêm ganhando espaço como moléculas de reconhecimento no
desenvolvimento de biossensores eletroquímicos para glicose. As lectinas de leguminosa são
amplamente estudadas e caracterizadas, sendo a lectina isolada de Canavalia ensiformes
(ConA) a mais conhecida desse grupo. Pela diversidade de propriedades de acordo com a
fonte de obtenção, as lectinas de fungos também mostram potencial biotecnológico. A espécie
Ganoderma applanatum, por exemplo, apresenta uma lectina (GAL) com afinidade por
glicose e que apresenta resistência moderada a variações de pH (4 - 8) e temperatura (20 – 60
ºC), embora com atividade hemaglutinante melhor conservada em condições fisiológicas.
Neste trabalho foram desenvolvidos dois sistemas de biorreconhecimento para glicose com a
ConA e a GAL, utilizando eletrodo de carbono vítreo (GCE) modificado com o
hexacianometalato Azul da Prússia (PB) que, além de ser um material semicondutor, possui
regiões de densidade eletrônica heterogêneas e adequadas para a adsorção das proteínas,
através de ligações intermoleculares. Os resultados obtidos por diferentes técnicas
comprovaram que o problema de instabilidade do PB em pH fisiológico pode ser solucionado
por tratamento térmico a 100 ºC por 1h, levando ao suporte eletródico de ta-PB/GCE. O uso
de inteligência artificial associado a parâmetros eletroquímicos possibilitou estudos estruturais
e a obtenção de dados sobre as condições biocompatíveis e eletrostaticamente favoráveis para
imobilização da GAL em ta-PB/GCE, que também foram úteis nos estudos com a ConA. O
biossensor GAL/ta-PB/GCE apresentou ótimo desempenho eletroquímico para a
quantificação de glicose em condições ideais, alcançando um limite de detecção de 10,2 pM e
sensibilidade de 0,012 µA µM ‒1 cm ‒2 . A performance obtida com ConA/ta-PB/GCE foi
satisfatória, alcançando um limite de detecção de 0,96 µM e sensibilidade de 3,94 × 10 3 µA
µM ‒1 cm ‒2 . A seletividade dos ensaios foi influenciada por outros carboidratos, incluindo
frutose, maltose e sacarose, provavelmente pela regiosseletividade moderadamente baixa
alcançada com sítios de interação superficiais dessas proteínas, mas sem comprometer a
viabilidade dos dispositivos para a eletroanálise de glicose em amostras complexas. Ambos os
biossensores foram testados para a quantificação de glicose em formulações farmacêuticas, alcançando valores de recuperação entre 98,0% e 100,5%. O biossensor ConA/ta-PB/GCE foi aplicado com êxito para a análise de açúcares totais em amostra de refrigerante. Cada dispositivo apresentou vantagens particulares e desafios que ainda demandam mais estudos, porém o conjunto de figuras de mérito obtido em cada sistema comprovou que as plataformas desenvolvidas são verdadeiramente eficientes para a análise de glicose em diferentes amostras, estimulando mais pesquisas com o desenvolvimento de biossensores eletroquímicos à base de lectinas para carboidratos de relevância biológica.