Investigação do potencial biotecnológico da microalga Scenedesmus obliquus (TURPIN) KÜTZIN isolada no semiárido pernambucano
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Data de Publicação: | 2021 |
Tipo de documento: | Dissertação |
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Título da fonte: | Repositório Institucional da UFPE |
Texto Completo: | https://repositorio.ufpe.br/handle/123456789/44989 |
Resumo: | As microalgas são uma das primeiras formas de vida do planeta e desenvolveram, ao longo de milhões de anos, uma notável diversidade bioquímica que as tornam alvo de crescentes investigações no campo da biotecnologia, com aplicações que vão desde a produção de biocombustíveis até usos como alimentos funcionais. Nesse sentido, a clorófita Scenedesmus obliquus têm ganhado destaque devido a sua versatilidade e capacidade de sintetizar inúmeras classes de compostos bioativos que lhes conferem um potencial nutracêutico. O objetivo do presente estudo foi investigar o potencial da microalga Scenedesmus obliquus isolada no Semiárido pernambucano quanto à produção de metabólitos bioativos e atividades biológicas, evidenciando possíveis aplicações para a biomassa, extratos e resíduos. Dessa forma, o trabalho divide-se em dois capítulos, sendo o primeiro uma revisão de literatura acerca do potencial mercadológica e nutracêutica da espécie em questão; o segundo inclui uma investigação envolvendo diferentes atividades biológicas envolvendo a S. obliquus isolada no Semiárido brasileiro. A microalga foi cultivada em meio Bold Basal modificado e sistema de cultivo semi-contínuo, sob parâmetros de luz, pH e temperatura controlados. Após a coleta e secagem da biomassa, foram obtidas diferentes frações a partir de extrações sequenciais usando os solventes água, etanol, acetona e hexano. A composição centesimal da biomassa seca (sem solventes) foi determinada revelando altos teores de proteínas (40,56%) e carboidratos (25,03%), com a posterior dosagem de amido da biomassa seca e residual, para determinar o nível de compostos restantes na biomassa após sucessivas extrações. Verificou-se o teor de compostos fenólicos nos extratos de etanol e acetona de 14,05 e 21,15 mg/EAG g peso seco, respectivamente. A análise de Espectroscopia no Infravermelho com Transformada de Fourier (FTIR) evidenciou a presença de grupos funcionais na fração de exopolissacarídeos (EPS) isolados do meio de cultura. A capacidade antioxidante foi determinada pelos métodos de sequestro de radical DPPH, com os maiores valores de 63,12 ± 0,21% para o extrato de acetona; radical ABTS com 33,38 ± 0,47% (extrato etanólico) e a capacidade antioxidante total (fosfomolibdênio) com 71,44 ± 5,77 mg EAA/ g peso seco para o extrato hexânico. A atividade antibacteriana realizada pelo método de microdiluição foi observada para o extrato etanólico frente a bactéria Lysteria sp. também apresentando os maiores níveis de hemólise (52,45 ± 3,28%). Nos testes de inibição enzimática, os extratos apresentaram potencial inibitório da atividade das proteases tripsina, quimotripsina e pepsina, além da α-amilase e lipase. Por fim, o potencial prebiótico dos EPS foi demonstrado, não apresentando mudanças no padrão de crescimento de Lactobacillus rhamnosus e L. plantarum. Dessa forma, o estudo revelou a capacidade de produção de compostos bioativos da microalga S. obliquus isolada do semiárido com possíveis aplicações em setores industriais, como farmacêutica e alimentícia, incluindo algumas abordagens ainda pouco exploradas para a espécie, como as atividades de inibição enzimática. Assim, os dados obtidos sugerem a potencial aplicação da biomassa e seus derivados no desenvolvimento de alimentos funcionais, necessitando de estudos complementares a respeito digestibilidade e aspectos relacionados à sua utilização e segurança alimentar. |
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Nesse sentido, a clorófita Scenedesmus obliquus têm ganhado destaque devido a sua versatilidade e capacidade de sintetizar inúmeras classes de compostos bioativos que lhes conferem um potencial nutracêutico. O objetivo do presente estudo foi investigar o potencial da microalga Scenedesmus obliquus isolada no Semiárido pernambucano quanto à produção de metabólitos bioativos e atividades biológicas, evidenciando possíveis aplicações para a biomassa, extratos e resíduos. Dessa forma, o trabalho divide-se em dois capítulos, sendo o primeiro uma revisão de literatura acerca do potencial mercadológica e nutracêutica da espécie em questão; o segundo inclui uma investigação envolvendo diferentes atividades biológicas envolvendo a S. obliquus isolada no Semiárido brasileiro. A microalga foi cultivada em meio Bold Basal modificado e sistema de cultivo semi-contínuo, sob parâmetros de luz, pH e temperatura controlados. 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Therefore, the chlorophyte Scenedesmus obliquus has been in the spotlight due to its versatility and capacity to synthesize multiple classes of bioactive compounds, providing them with a good nutraceutical potential. Therefore, the objective of the present study is to investigate the bioactive potential of S. obliquus isolated in the semiarid region of Pernambuco, as well as the production of bioactive compounds, biological activities and provide possible directions for the use of its biomass and derived products. Thus, the work is divided into two chapters: the first is a literature review about the marketing and nutraceutical potential of the species in question, and the second includes an investigation involving different biological activities involving S. obliquus isolated in the Brazilian semiarid region. The microalgae were cultivated in modified Bold basal medium and semi-continuous system under controlled light, pH, and temperature parameters. After biomass collection and drying, different fractions were obtained from sequential extractions using the solvents water, ethanol, acetone, and hexane. The proximate composition of dry biomass (without solvents) was determined, revealing high levels of proteins (40.56%) and carbohydrates (25.03%), with the subsequent dosage of starch from the dry and residual biomass, to determine the level of compounds remaining in the biomass after successive extractions. It was verified the content of phenolic compounds in the ethanol and acetone extracts of 14.05 and 21.15 mg/EAG g dry weight, respectively. Fourier Transform Infrared Spectroscopy (FTIR) analysis showed the presence of functional groups in the fraction of exopolysaccharides (EPS) isolated from the culture medium. The antioxidant capacity was determined by the DPPH radical scavenging methods, with the highest values of 63.12 ± 0.21% for the acetone extract; ABTS radical with 33.38 ± 0.47% (ethanolic extract) and the total antioxidant capacity (phosphomolybdenum) with 71.44 ± 5.77 mg EAA/g dry weight for the hexane extract. The antibacterial activity performed by the microdilution method was observed for the ethanol extract against Lysteria sp. also showing the highest levels of hemolysis (52.45 ± 3.28%). In enzyme inhibition tests, extracts at 1.0 mg/mL showed inhibitory potential for the activity of the proteases chymotrypsin and pepsin, in addition to α-amylase and lipase. Finally, the prebiotic potential of EPS was demonstrated, showing no changes in the growth pattern of Lactobacillus rhamnosus and L. plantarum. Thus, the study revealed the ability to produce bioactive compounds from the microalgae S. obliquus isolated from the semiarid region with possible applications in industrial sectors, such as pharmaceuticals and food, including some approaches that are still little explored for the species, such as enzymatic inhibition activities. Thus, the data obtained suggest the potential application of biomass and its derivatives in the development of functional foods, requiring further studies regarding digestibility and aspects related to their use and food safety.porUniversidade Federal de PernambucoPrograma de Pos Graduacao em Ciencias BiologicasUFPEBrasilhttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/embargoedAccessAlgasBiotecnologiaBiomassaInvestigação do potencial biotecnológico da microalga Scenedesmus obliquus (TURPIN) KÜTZIN isolada no semiárido pernambucanoinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesismestradoreponame:Repositório Institucional da UFPEinstname:Universidade Federal de Pernambuco (UFPE)instacron:UFPECC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44989/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALDISSERTAÇÃO Alysson de Sá Pereira Lima.pdfDISSERTAÇÃO Alysson de Sá Pereira Lima.pdfapplication/pdf1409161https://repositorio.ufpe.br/bitstream/123456789/44989/1/DISSERTA%c3%87%c3%83O%20Alysson%20de%20S%c3%a1%20Pereira%20Lima.pdffb20b3cdc89b325108fd04465e9b00ccMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; 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