Descripción: Existen dos familias de polisacáridos sintetizados por algas rojas, los carragenanos y el ágar,que, debido a sus propiedades reológicas, que les permiten estabilizar soluciones o emulsionesacuosas, son utilizados en la industria farmacéutica y alimentaria de todo el mundo. Este Trabajo de Tesis comprende los tópicos que se indican a continuación: a) Estudio de la estructura de los galactanos que componen el sistema de polisacáridos de laagarofita Plerocladíella capillacea (Gelidiales, Gelidiaceae). Hasta el momento, todos los estudios realizados indicaban que las algas pertenecientes alorden Gelidiales sintetizaban básicamente agarosa. La mayoría de dichos estudios serealizaron sobre el producto obtenido por tratamiento de las algas con agua a ebullición, yposterior purificación de la agarosa por congelamiento y descongelamiento; mediante estatécnica de purificación todos los polisacáridos que no gelificaban se despreciaban. En este Trabajo de Tesis se extrajo secuencialmente el alga con agua a distintastemperaturas (ambiente, 50°, 70° y 90°C) y se estudiaron los productos aislados a temperaturaambiente, 50° y 90°C. Los resultados obtenidos son sumamente interesantes dado querevelaron la presencia, en algunas de las fracciones estudiadas, de estructuras que, hasta elmomento, no habían sido detectadas en algas pertenecientes al orden Gelidiales. b) Desarrollo de dos metodologías que representan un aporte original para el estudio estructuralde los galactanos sintetizados por algas rojas. c) Investigación de la capacidad de gelificación del sistema de polisacáridos sintetizado por elalga Cryptopleura ramosa (Ceramiales, Delesseriaceae),que es epífita de P. capillacea. Es muy probable que, al recolectar el alga P. capillacea con fines industriales, resultecontaminada con C. ramosa y, si el sistema de polisacáridos sintetizado por C. ramosagelificara en soluciones acuosas, podría contaminar la agarosa obtenida a partir de P.capíllacea afectando la calidad del gel. d) Evaluación de la actividad antiviral de algunos de los productos obtenidos a partir de P.capillacea y C. ramosa determinándose, en algunos casos, que los mismos poseen una elevadaactividad antiviral.

Descripción: Hypnea musciformis es un alga carragenofita industrialmente utilizada como fuente deκ-carragenano. En este trabajo de Tesis se han realizado diversos estudios asociados con elsistema de galactanos que biosintetiza esta alga, sus propiedades reológicas y biológicas, susmodificaciones químicas, y algunos intentos de explicar sus reacciones por modeladomolecular. En primer término se efectuó un estudio detallado de la estructura de los polisacáridosaislados de H. musciformis. El κ-carragenano resultó ser el componente más abundante delalga seca, aunque aparecieron otras estructuras de carragenanos. También se encontraronmezclas de galactanos compuestas por agaranos, carragenanos e híbridos DL, con diferentesproporciones de D- y L-galactosa. A su vez, se estudiaron las propiedades reológicas de loscarragenanos y de las mezclas de galactanos con presencia de D- y L-galactosa. En presenciade KCl, sólo los carragenanos formaban geles verdaderos. Se observaron variaciones en laspropiedades de gelificación en función del peso molecular y de la proporción de estructurastipo ι-carragenano. Por otro lado, se realizó la oxidación selectiva del C-6 de la β-galactosa del κcarragenanoaislado de H. musciformis con el radical 2,2,6,6-tetrametilpiperidinil-1-oxilo (TEMPO). Se hallaron las condiciones óptimas de reacción para revertir y disminuir laproporción de oxidación no selectiva que ocurría en el C-2 de la 3,6-anhidrogalactosa. Estascondiciones se aplicaron a otros galactanos de algas rojas. A su vez, se estudió la actividadfrente al virus del herpes simplex de los productos de oxidación total y parcial del κ- y ιcarragenano. Para los derivados del κ-carragenano, se observó que existe una relación óptimacercana a 1:2 entre la galactosa y el ácido galacturónico para mejorar la actividad. Por último, se efectuó un estudio teórico por modelado molecular de la reacción detratamiento alcalino para distintos derivados del metil α-D-galactopiranósido 6-sulfato. Seanalizaron los efectos de los sustituyentes presentes en C-2 y C-4. El paso limitante de lareacción resultó ser el de sustitución. Sin embargo, se observó un efecto menor de lossustituyentes en el camino de interconversión de sillas.

Descripción: La presente Tesis comprende cuatro temas principales: Estudio del sistema de polisacáridos del alga roja Nemalion helminthoides, familia Liagoraceae, orden Nemaliales. Se determinó que la matriz de la pared celular estaba compuesta: (i) mayoritariamente por α-D-(1→3)-mananos con unidades monosulfatadas en C-4 ó C-6, con un promedio de un grupo sulfato cada cuatro residuos, y un grado de polimerización de ~200; (ii) en menor proporción por α-D-(1→3)-mananos con ramificaciones simples de β-D-xilosa en C-2, de similar grado de sulfatación también en C-4 ó C-6, y peso molecular promedio de ~10 kDa; (iii) por xilanos neutros β-D- (1→3;1→4), de ~6 kDa. Por último, de pared fibrilar se aislaron (1→4)-β-D-xilanos neutros. Modificaciones químicas de las fracciones de mananos y xilomananos de Nemalion helminthoides. (i) A partir de los mananos nativos se generaron polisacáridos modificados con 43-50% de sulfatación, constituidos mayormente por unidades disulfatadas en C-2 y C-6 y de unidades trisulfatadas. (ii) A partir de las fracciones de xilomananos se obtuvieron, por degradación de Smith, derivados sin ramificaciones de xilosa. Estudio de actividad antiviral de fracciones nativas y modificadas de Nemalion helminthoides. Los xilomananos inhibieron in vitro al virus herpes simplex (HSV-1 y HSV-2) y al virus dengue (DENV-2) agregados durante la adsorción viral. Los mananos sobresulfatados inhibieron DENV-2 agregados durante la adsorción viral, y HSV-1 y HSV-2 colocados durante y/o después de la adsorción viral in vitro. Utilizando un modelo de infección intranasal de ratones BALB/c con HSV-2, los mananos sobresulfatados protegieron de la enfermedad en un 100% con una única dosis, por la misma vía. Evaluación de acción inmunomoduladora de polisacáridos de Nemalion helminthoides. Fracciones de xilomananos indujeron proliferación de linfocitos T humanos (línea H9) y macrófagos murinos (línea RAW). En macrófagos, además, estimularon la secreción de citoquinas proinflamatorias IL-6 y TNF-α y de óxido nítrico. La respuesta de citoquinas también se detectó en plasma de ratones BALB/c inyectados por vía intravenosa. Los animales tratados con xilomananos no desarrollaron la enfermedad al ser infectados, una hora después, con HSV-2.

Descripción: Este trabajo de Tesis abarca cuatro temas principales:l- Aspectos biológicos del alga roja Gymnogongrus torulosus (Phyllophoraceae, Rhodophyta). La ubicacióntaxonómica del material utilizado se basó en: (i) el análisis filogenético del gen rbcL para las especies delgénero; (ii) la formación de tetrasporofitos crustosos a partir de carposporas en cultivo. De acuerdo a lasevidencias obtenidas, se postula tentativamente la transferencia de Gymnogongrus torulosus (Hooker et Harvey) Schmitz al género Ahnfeltiopsis. Además, se hizo un estudio de la morfología interna del talo por MO y MET. También, se determinó laubicación de los polisacáridos sulfatados en el talo, encontrándose una distribución uniforme. A nivel de paredcelular, se diferenciaron dos estratos: (i) una matriz fibrilar compuesta mayoritariamente por polisacáridosneutros y (ii) una matriz amorfa que se extiende a los espacios intercelulares, compuesta principalmente porpulisacáridos sulfatados. A su vez, se detectó por MET la presencia de una cutícula uniestratificada, “pit plugs”con “cap membranes", y vesículas asociadas al aparato de Golgi. Además, se observó la presencia decloroplastos anómalos en células medulares. En este trabajo se cuestiona el valor taxonómico de la “inner caplayer" en la ultraestructura de las “pit plugs". 2- Análisis estructural del sistema de polisacáridos. Se estudiaron los extractos acuosos obtenidos a temperaturaambiente y a 90 °C. Los resultados obtenidos muestran la presencia de galactanos híbridos DL con: (l)estructuras mayoritarias de carragenanos de la familia kappa; (2) estructuras minoritarias de agaranos, formadaspor un esqueleto de unidades altemantes de β-D-galactosa enlazadas por la posición 3 y unidades de ᵅ-L-galactosaenlazadas por la posición 4, con el siguiente esquema de sustitución: (i) sulfatación parcial en C-4 de launidad ᵝ y, en las posiciones C-2 y C-3 o solamente en C-3 o C-6 de la unidad ᵅ; (ii) presencia de unidades de 3,6-anhidro- ᵅ-L-galactosa, en parte sulfatadas en C-2, reemplazando parcialmente las unidades de ᵅ-L-galactosa. La caracterización de todo el sistema de polisacáridos permitió estimar que la pared celular de estaalga roja presenta una relación carragenano:agarano ~2:l. La dispersión estructural que presentan estosgalactanos sulfatados, plantea interrogantes sobre el significado quimiotaxonómico y filogenético de estospolisacáridos dentro de las algas rojas. 3- Dada la altenancia en la estructura de los carragenanos a lo largo del ciclo vital que presentan las algas rojaspertenecientes a las familias Phyllophoraceae y Gigartinaceae, se estudió la estructura química de los mismos enlas fases reproductivas de Gymnogongrus torulosus (Phyllophoraceae) y Gigartina skottsbergii (Gigartinaceae)utilizando FT-IR, RMN ¹³C y métodos químicos de análisis. En base a los resultados obtenidos, se determinóque, para las algas estudiadas: (i) la biosíntesis de carragenanos no está directamente relacionada con el nivel deploidía de las células que los producen; (ii) el cambio biosintético de carragenanos kappa a lambda (y decarragenanos lambda a kappa) se produce luego de la liberación y durante el desarrollo de las esporas (carposporas y tetrasporas) en las fases macroscópicas correspondientes (tetraspóricas y gametolïticas,respectivamente). 4- Actividad antiviral in vitro de los polisacáridos aislados y caracterizados de Gymnogongrus torulosus contralos virus herpes simplex (HSV-l y HSV-2) y virus dengue (DEN-2). Varias de las fracciones presentan: (i) altaactividad inhibitoria contra ambos tipos de virus, especialmente contra DEN-2. La misma estaría asociada con elbloqueo de la unión inicial virus-receptor celular, por parte de los polisacáridos sulfatados en la etapa deadsorción viral; (ii) ausencia de citotoxicidad para células Vero; (iii) baja o nula actividad anticoagulante. Lasfracciones que están compuestas por estructuras mayoritarias de carragenanos son las que presentan una granactividad antiviral. Por esta razón, la actividad inhibitoria estaría relacionada, al menos en parte, con lasulfatación en C-4 de las unidades B-D-galactosa y en C-2 de las unidades de 3,6-anhidro-ᵅ-D-galactosa. Estascaracterísticas convierten a estos polisacáridos sulfatados en potenciales antivirales de aplicación tópica para losvirus ensayados. Este trabajo presenta dos aspectos importantes a ser remarcados: (l) es la primera vez que secaracteriza un galactano híbrido DL desde el punto de vista de la actividad antiviral; (2) es el primero donde seevalúa la actividad antiviral de polisacáridos de algas rojas contra el virus del dengue (DEN-2).