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http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78827
Type: | Dissertação |
Title: | Extração de R-ficoeritrina da macroalga Solieria filiformis pelo método de pressurização e avaliação in vitro da citotoxicidade em células cancerígenas e atividade antioxidante. |
Authors: | Sousa, Ana Carolina Sales Pereira de |
Advisor: | Silva Júnior, Ivanildo José da |
Co-advisor: | Sant’Ana, Hosiberto Batista de |
Keywords in Brazilian Portuguese : | Macroalgas vermelhas;Extração (Química);Recombinação genética;Ficoeritrina;Antioxidantes |
Keywords in English : | Red macroalgae;Extraction (Chemistry);Genetic recombination;Phycoerythrin;Antioxidant |
Issue Date: | 2024 |
Citation: | SOUSA, Ana Carolina Sales Pereira de. Extração de R-ficoeritrina da macroalga Solieria filiformis pelo método de pressurização e avaliação in vitro da citotoxicidade em células cancerígenas e atividade antioxidante. 2024. 101 f. Dissertação (Mestrado em Engenharia Química) - Centro de Tecnologia, Universidade Federal do Ceará, Fortaleza, 2024. |
Abstract in Brazilian Portuguese: | A Solieria filiformis é uma macroalga vermelha cultivada na costa brasileira que apresenta em sua constituição diversas biomoléculas de interesse industrial, entre elas a R-ficoeritrina (R-FE). A R-FE tem sido utilizada nas indústrias alimentícia, farmacêutica, cosmética e nutracêutica com propriedades anti- inflamatórias, antioxidantes, anticarcinogênicas, entre outras. Devido à sua estrutura complexa, diversos métodos de extração podem não fornecer extratos com alto rendimento ou alta pureza, como maceração e congelamento e descongelamento. Além disso, alguns destes métodos podem utilizar solventes tóxicos, além do alto consumo de energia, como a extração assistida por ultrassom e extração por solvente. Por esta razão, a extração de biocompostos de alto valor agregado utilizando tecnologias ambientalmente amigável é particularmente interessante. Partindo dessa premissa, o presente estudo teve como objetivo analisar o rendimento de R-FE extraída da macroalga Solieria filiformis através do método de pressurização. O estudo foi desenvolvido em duas diferentes metodologias. A metodologia 1 avaliou duas amostras diferentes (macroalga úmida e liofilizada), com foco na avaliação do tempo de extração, biofuncionalidade da proteína, em pressão constante de 500 bar. O rendimento máximo de R-FE foi alcançado para estrutura de alga liofilizada após 360 min, obtendo 0,67 mg de R-FE por grama de biomassa seca. Além disso, os extratos apresentaram atividade anticancerígena em testes in vitro nas linhas celulares HL-60 (leucemia promieloblástica) e HCT-116 (câncer colorretal). A partir da alga liofilizada, a metodologia 2 analisou a ruptura celular ao longo do tempo em diferentes solventes (água ultrapura e tampão fosfato), tamanho de partículas de macroalgas e variação de pressão de 200, 500 e 800 bar com e sem agitação. Nessa metodologia analisou-se um novo equipamento determinado célula de recombinação. O rendimento máximo alcançou 22,53 ± 0,60 mg de R-FE por grama de biomassa seca. As condições de extração foram a estrutura macerada, combinação de pressão a 500 bar com agitação. Nessas condições, a R-ficocianina (R-FC) também foi extraída com rendimento de 3,70 mg·g -1 . A biomolécula apresentou espectros característicos de R-FE, fluorescência e estrutura α-hélice como elemento predominante de sua estrutura secundária. Os extratos apresentaram capacidade antioxidante com 99,55% na redução dos radicais 2,2-difenil-1-picril- hidrazil (DPPH) e 13,94% na quelação de íons ferrosos. Desse modo, a utilização de um método de extração pressurizado mostrou-se eficaz para aumentar o rendimento de R-FE, podendo ser desenvolvido num processo industrial interessante para extração e formulação de produtos biotecnológicos. |
Abstract: | Solieria filiformis is a red macroalgae cultivated on the Brazilian coast that present in its constitution several biomolecules of industrial interest, including R-phycoerythrin (R-PE). R-PE has been used in the food, pharmaceutical, cosmetic and nutraceutical industries with anti-inflammatory, antioxidant, anticarcinogenic properties, among others. Because of its complex structure, many extraction methods may not provide extracts with high yield or high purity, such as maceration and freezing and thawing. Furthermore, some of these methods may use toxic solvents, in addition to high energy consumption, such as ultrasound-assisted extraction and solvent extraction. For this reason, the extraction of high-value-added biocompounds using environmentally friendly technologies is particularly interesting. Based on this premise, the present study aimed to analyze the yield of R-PE extracted from the macroalgae Solieria filiformis through the pressurization method. The study was developed using two different methodologies. Methodology 1 evaluated two different samples (wet and freeze-dried macroalgae), focusing on evaluating the extraction time and biofunctionality of the protein, at a constant pressure of 500 bar. R-PE maximum yield was reached lyophilized seaweed structure after 360 min, obtaining 0.67 mg of R-PE per gram of dry biomass. Furthermore, the extracts showed anticancer activity in in vitro tests on the HL-60 (promyeloblastic leukemia) and HCT-116 (colorectal cancer) cell lines. Using freeze-dried algae, methodology 2 analyzed cell rupture over time in different solvents (ultrapure water and phosphate buffer), macroalgae particle size and pressure variation of 200, 500 and 800 bar with and without agitation. In this methodology, a new equipment determined by a recombination cell was analyzed. Maximum yield reached 22.53 ± 0.60 mg of R-PE per gram of dry biomass. The optimal extraction conditions were the macerated structure, combination of pressure at 500 bar with agitation. Under these conditions, R-phycocyanin (R-PC) was also extracted with a yield of 3.70 mg·g -1 . The biomolecule presented characteristic spectra of R-PE, fluorescence and α-helical structure as the predominant element of its secondary structure. The extracts showed antioxidant capacity, with 99.55% in the reduction of 2,2-diphenyl-1-picrylhydrazyl (DPPH) radicals and 13.94% in the chelation of ferrous ions. Therefore, using a pressurized extraction method proved to be effective in increasing the yield of R-PE, being able to be an interesting industrial process for the extraction and formulation of biotechnological products. |
Description in Brazilian Portuguese: | Este documento está disponível online com base na Portaria nº 348, de 08 de dezembro de 2022, disponível em: https://biblioteca.ufc.br/wp-content/uploads/2022/12/portaria348-2022.pdf, que autoriza a digitalização e a disponibilização no Repositório Institucional (RI) da coleção retrospectiva de TCC, dissertações e teses da UFC, sem o termo de anuência prévia dos autores. Em caso de trabalhos com pedidos de patente e/ou de embargo, cabe, exclusivamente, ao autor(a) solicitar a restrição de acesso ou retirada de seu trabalho do RI, mediante apresentação de documento comprobatório à Direção do Sistema de Bibliotecas |
URI: | http://repositorio.ufc.br/handle/riufc/78827 |
Author's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/5780531793465928 |
Advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/8628710115274949 |
Co-advisor's Lattes: | http://lattes.cnpq.br/2092735974889850 |
Access Rights: | Acesso Aberto |
Appears in Collections: | DEQ - Dissertações defendidas na UFC |
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