Análise do Potencial Antioxidante de Microalgas Isoladas de Manguezais da Baixada Santista

Abstract

As microalgas são microrganismos fotossintetizantes que habitam a zona fótica de vários ecossistemas, incluindo manguezais. Apesar de bem reportadas na literatura, ainda são pouco exploradas sob o ponto de vista biotecnológico. Para sua sobrevivência as microalgas precisam de vários nutrientes como nitrogênio, fósforo e radiação solar. Além disso, são elas as responsáveis pelo sequestro de carbono inorgânico realizado durante o processo de fotossíntese. As microalgas têm a capacidade de se adaptar rapidamente a condições adversas, produzindo uma ampla gama de substâncias valiosas, como metabólitos secundários, pigmentos, antioxidantes e vitaminas. As pesquisas com microalgas ganharam atenção significativa em várias indústrias, incluindo cosméticos, alimentos, produtos farmacêuticos e biocombustíveis, devido à possibilidade de obtenção de bioprodutos naturais e sustentáveis. Como exemplo, as microalgas podem produzir diferentes compostos antioxidantes, na forma de pigmentos como carotenoides e clorofilas. Neste contexto este estudo tem como objetivo avaliar a capacidade antioxidante de pigmentos de microalgas isolados de manguezais da Baixada Santista. O estudo envolveu o cultivo de três espécies de microalgas Chlorella vulgaris, Scenedesmus sp. e Dictyosphaerium sp. onde a adição de sulfato de cobre no cultivo foi utilizado inicialmente para induzir o estresse oxidativo. Após esse primeiro screening, a microalga Dictyosphaerium sp. foi selecionada para análises, por apresentar o segundo melhor potencial de redução do radical livre e ser uma cepa pouco descrita na literatura. No entanto, como o cobre não foi eficiente no estresse para esta cepa, este metal foi substituído nos experimentos seguintes pela redução na concentração dos nutrientes: nitrato e fosfato. Os pigmentos obtidos foram extraídos usando diferentes métodos, e diferentes solventes. A atividade antioxidante dos extratos foi avaliada usando o método do radical livre 2,2-Diphenyl-1-picryl-hidrazil (DPPH), tendo como controle positivo o ácido ascórbico e um controle negativo o metanol. Mesmo em diferentes privações de nutrientes, o crescimento da cepa Dictyosphaerium sp. manteve-se contínuo e similar. A quantificação de pigmentos revelou que os pigmentos extraídos com metanol aquecido apresentaram as maiores concentrações de clorofila A e carotenoides. Já os pigmentos de Dictyosphaerium sp., cultivada em 50% de nitrato, extraídos em acetona aquecida mostraram a melhor porcentagem de redução do radical livre, atingindo 53,6% do potencial antioxidante, quando comparado ao controle positivo (ácido ascórbico).

Microalgae are photosynthetic microorganisms that inhabit the photic zone of various ecosystems, including mangroves. Despite being well reported in the literature, they are still little explored from a biotechnological point of view. For their survival, microalgae need various nutrients such as disease, phosphorus and solar radiation. In addition, they are responsible for the inorganic carbon sequestration carried out during the process of photosynthesis. Microalgae can quickly adapt to adverse conditions, producing a wide range of valuable substances such as secondary metabolites, pigments, antioxidants and vitamins. Microalgae research has gained significant attention in several industries, including cosmetics, food, pharmaceuticals and biofuels, due to the possibility of obtaining natural and energetic bioproducts. As an example, microalgae can produce different antioxidant compounds, in the form of pigments such as carotenoids and chlorophylls. In this context, this study aims to evaluate the antioxidant capacity of microalgae pigments isolated from mangroves in Baixada Santista. The study involving the cultivation of three species of microalgae Chlorella vulgaris, Scenedesmus sp. and Dictyosphaerium sp. where the addition of copper sulfate in the culture was initially used to induce oxidative stress. After this first screening, a microalgae Dictyosphaerium sp. was selected for analysis because it has the second best free radical reduction potential and is a strain rarely described in the literature. However, as copper was not efficient in stress for this strain, this metal was replaced in the following experiments by reducing the concentration of nutrients: nitrate and phosphate. The obtained pigments were extracted using different methods, and different solvents. The antioxidant activity of the extracts was evaluated using the free radical 2,2-Diphenyl-1-picryl-hydrazyl (DPPH) method, with ascorbic acid as a positive control and methanol as a negative control. Even under different nutrient deprivations, the growth of the Dictyosphaerium sp. it remained continuous and similar. The quantification of pigments revealed that pigments extracted with methanol accepted higher concentrations of chlorophyll A and carotenoids. Pigments of Dictyosphaerium sp., grown in 50% nitrate, extracted in heated acetone, experienced the best percentage of free radical reduction, reaching 53.6% of the antioxidant potential, when compared to the positive control (ascorbic acid).