Estudos na Macroalga Carragenófita Gigartina pistillata da Costa Portuguesa: Análise do Colóide Produzido por FTIR-ATR e Determinação da Atividade Antioxidante

Abstract

O meio marinho é um espaço repleto de diversidade, rico em organismos e em recursos naturais, sendo um foco na área da investigação científica. As algas, são um tema bastante atual no que toca à diversidade do ambiente marinho. Estas caracterizam-se como sendo organismos talófitos (não possuem raízes, caules ou folhas), eucariotas e autotróficos, possuem clorofila a como o seu principal pigmento, não possuem tecidos ou órgãos especializados e podem ser encontradas maioritariamente em água (locais húmidos). As algas são divididas em microalgas e macroalgas, sendo que macroalgas são as algas macroscópicas e, portanto, visíveis a olho nu, e são divididas e classificadas de acordo com a sua pigmentação: algas verdes – filo Chlorophyta; algas castanhas – filo Heterokontophyta, classe Phaeophyceae; e algas vermelhas – filo Rhodophyta. Estes organismos já são utilizados há várias décadas em vários países, no entanto, na Europa, a sua utilização tem vindo a aumentar. A maioria das algas marinhas são algas vermelhas. A Gigartina pistillata é uma alga vermelha, pertencente ao filo Rhodophyta e à ordem Gigartinales. Um dos polissacarídeos mais importantes provenientes do filo Rhodophyta é a carragenana, substância mucilaginosa que se encontra na parede das algas vermelhas e que é o componente principal da parede celular e da matéria intercelular destes organismos. Neste presente estudo, a carragenana e compostos polares foram extraídos e identificados, com o intuito de avaliar a sua atividade antioxidante para uma futura implementação nas indústrias alimentar e farmacêutica. A extração alcalina a quente com a finalidade de obter extratos de carragenana, para cada fase do ciclo de vida de Gigartina pistillata. Os extratos foram pesados e o seu rendimento foi calculado através da fórmula do rendimento. Seguidamente foi feita a extração sequencial a fim de extrair compostos polares, obtendo-se um extrato metanólico do qual foram obtidas duas subfrações: sobrenadante e precipitado. Posteriormente foi analisada a composição química dos extratos de carragenana através de espectroscopia vibracional FTIR-ATR que permitiu identificar os seus principais grupos funcionais e desta forma distinguir os diferentes tipos decarragenanas: carragenana híbrida kappa/iota com percursores biológicos mu e nu e carragenana híbrida xi/lambda. Numa outra fase do trabalho foi avaliada a atividade antiradicalar através da avaliação da capacidade de redução do radical 2,2-difenil-1-picril-hidrazilo (DPPH) dos polissacarídeos e do extrato metanólico. Verificou-se que os polissacarídeos não apresentaram qualquer atividade antiradicalar, com exceção da amostra do gametófito feminino (1,70%). Relativamente ao extrato metanólico apenas as amostras do gametófito feminino (7,35%) e talo não frutificado (1,65%) apresentaram atividade antiradicalar. A atividade redutora foi determinada pelo método FRAP (Ferric reducing ability of plasma) nos polissacarídeos, sobrenadante e precipitado. As amostras do precipitado revelaram maior atividade comparativamente às amostras do sobrenadante, destacando-se a amostra do gametófito feminino. Os polissacarídeos não apresentaram qualquer atividade. Por último, foram identificados alguns dos pigmentos que compõem o extrato metanólico (precipitado), e que parecem contribuir para a atividade redutora da alga, através da aplicação da técnica de cromatografia de camada fina (TLC).

The marine environment is a space full of diversity, rich in organisms and natural resources and it is a focus of scientific research. Algae are a very current theme regarding to the diversity of the marine environment. These eukaryotic and autotrophic organisms are characterized by the absence of roots, stems and leaves. Chlorophyll a is their main pigment and they have no specialized tissues or organs. Algae can be found mainly in water and they are divided into microalgae and macroalgae. Macroalgae are macroscopic, lying on the marine environment and they are divided and classified according to their pigmentation: green algae – phylum Chlorophyta; brown algae – phylum Heterokontophyta, Phaeophyceae class; and red algae – phylum Rhodophyta. These organisms have been used for several decades in several countries, however, in Europe it use has been increasing. Most algae are red algae. Gigartina pistillata is a red algae belonging to the Rhodophyta phylum and to the Gigartinales order. One of the most important polysaccharides from the Rhodophyta phylum is the carrageenan, a mucilaginous substance found in the walls of red algae being a major component of the cell wall and intercellular substance of these organism. In this study carrageenan and polar compounds were extracted and identified in order to evaluate antioxidant activity for future implementation in food and pharmaceutical industries. The alkaline extraction was made in order to obtain carrageenan extracts, for each phase of the life cycle of Gigartina pistillata. The extracts were weighed and their yield was calculated by the performance formula. Then, the sequential extraction was made to extract polar compounds, which produced a methanolic extract which was fractionated in supernatant and precipitate. Finally, the chemical composition of the extracts was analyzed through vibrational spectroscopy FTIR-ATR that identifies the types of chemical bonds of the compounds, getting different types of carrageenan: hybrid carrageenan kappa/iota with biological precursors mu and nu and hybrid carrageenan lambda/xi. In another stage, anti-radical potential of polysaccharides and methanolic extracts was evaluated by assessing the ability of the radical reduction of 2,2-diphenyl-1-picryl-hydrazyl (DPPH). It was found that polysaccharides showed no antiradical activity, except for the sample with the female gametophyte (1.70%). Regarding the methanol extract only the female gametophyte samples (7.35%) and stem not fruited (1.65%) showed antiradical activity. The reducing activity was determined by the FRAP method (Ferric reducing ability of plasma) in the polysaccharides, supernatant and precipitate. Samples of the precipitate showed higher activity compared to supernatant samples, highlighting the sample of female gametophyte. The polysaccharides didn’t show any activity. Finally, some of the pigments that compose the methanolic extract (precipitate) were identified by thin layer chromatography (TLC) and appeared to contribute to the reducing activity of the algae.