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Título: Avaliação da produção de ficocianina pela microalga marinha Arthrospira platensis cultivada em efluente piscícola
Título em inglês: Phycocyanin production assessment for the marine microalgae Arthrospira platensis, cultivated in fish effluent
Autor(es): Gomes, Igor Gabriel Rodrigues Ferreira
Orientador(es): Costa, Francisco Hiran Farias
Palavras-chave: Engenharia de pesca
Ficobiliproteína
Extração
Cianofícea
Phycobiliprotein
Extraction
Cyanobacteria
Data do documento: 2016
Citação: GOMES, I. G. R. F. (2016)
Resumo: As ficocianinas são proteínas solúveis em água que funcionam como pigmentos acessórios e apresentam diversas propriedades, como ação imunoestimulante, efeito redutor do colesterol, efeitos anti-inflamatório, antiviral, anticâncer, antioxidante, além de aplicação como corante natural. O foco da produção comercial de ficocianina tem caído em maior parte sobre a microalga Arthrospira platensis. Essa cianofícea é rica em proteínas, vitaminas, aminoácidos essenciais, minerais, ácidos graxos essenciais, pigmentos antioxidantes, dentre outros. A aquicultura é uma atividade de grande importância, geradora de renda e produtora de proteína de qualidade para alimentação humana. No entanto, sua atividade gera grandes quantidades de efluentes com alta carga de nutrientes. O uso de efluentes aquícolas para a produção de microalgas é bastante empregado, gerando bons resultados no cultivo de diversas espécies. Este trabalho teve como objetivo avaliar a produção de ficocianina pela microalga A. platensis cultivada em efluente piscícola. Para isto a microalga foi exposta à cultivo em meio Venkataraman modificado e efluente, proveniente de cultivo de tilápias do Nilo, em sistemas indoor e outdoor. Após o término dos cultivos a biomassa obtida foi exposta a processo de extração de ficocianina que consistiu no congelamento e descongelamento da biomassa úmida obtida do cultivo em sistema indoor e posterior extração em tampão acetato de sódio pH 5,0 durante 48 h. A biomassa produzida no sistema outdoor foi seca a 60 ºC durante 24 h em estufa com recirculação de ar. A biomassa seca foi ressuspendida em tampão acetato de sódio pH 5,0 durante 48 h. Após isso, os extratos foram centrifugados a 4.700 rpm a 4 ºC durante 30 min. O sobrenadante foi coletado e avaliado em espectrofotômetro nos comprimentos de onda de 280 nm, para proteínas, 615 nm, para ficocianina e 652, para aloficocianina. Após esse processo, os extratos brutos de ficocianina obtidos foram submetidos a purificação por cromatografia de troca iônica. Não houve diferença significativa entre o desempenho das algas cultivadas nas mesmas condições. No entanto, as algas expostas ao sistema outdoor mostraram resultados superiores. As concentrações de ficocianina foram superiores para os tratamentos que utilizaram o meio Venkataraman, enquanto que as proporções do pigmento encontradas nos tratamentos expostos ao sistema indoor foram maiores. O processo de purificação por cromatografia de troca iônica resultou em maiores concentrações do pigmento para as frações eluídas com NaCl 0,2 M para todos os extratos brutos de ficocianina.
Abstract: The phycocyanins are water-soluble proteins that function as accessory pigments and exhibit various properties, as immunostimulatin, cholesterol lowering effect, anti-inflammatory, antiviral, anticancer and antioxidant action, in addition to application as a natural dye. The focus of the commercial production of phycocyanin has fallen in most of the microalgae Arthrospira platensis. This cyanophyceae is rich in compounds as proteins, vitamins, essential amino acids, minerals, essential fatty acids, antioxidants, pigments, among others. Aquaculture is an activity of great importance, generating income and producing quality protein for human consumption. However, their activity generates large amounts of effluents with high nutrient load. The use of microalgae for aquaculture waste production is quite used, yielding good results in the cultivation of several species. This study aimed to evaluate the production of phycocyanin by A. platensis microalgae grown in fish effluent. For this, the microalgae was exposed to growing in Venkataraman modified medium and effluent from the Nile tilapia farming, in indoor and outdoor systems. After the end of the crop, the biomass obtained was exposed to phycocyanin extraction process, which consisted of freezing and thawing of wet biomass obtained from the culture in indoor system and subsequent extraction in sodium acetate buffer pH 5.0 for 48 h. The biomass produced in the outdoor system was dried at 60 ° C for 24 h in an oven with recirculating air. The dried biomass was resuspended in sodium acetate buffer pH 5.0 for 48 h. After that, the extracts were centrifuged at 4,700 rpm at 4 ºC for 30 min. The supernatant was collected and evaluated in a spectrophotometer at 280 nm wavelength for proteins, 615 nm for phycocyanin,and and 652 nm for allophycocyanin. After this process, the crude extracts obtained from phycocyanin were subjected to purification by ion exchange chromatography. There wasnt significant difference between the performance of algae grown under the same conditions. However, algae exposed to outdoor system showed superior results. The phycocyanin concentrations were higher in the treatments that used Venkataraman medium, while the proportions of the pigment found in indoor systems were higher. The process of purification by ion exchange chromatography resulted in higher concentrations of pigment for fractions eluted with 0.2 M NaCl to all crude extracts of phycocyanin.
Descrição: GOMES, Igor Gabriel Rodrigues Ferreira. Avaliação da produção de ficocianina pela microalga marinha Arthrospira platensis cultivada em efluente piscícola. 2016. 69 f. : Dissertação (mestrado) - Universidade Federal do Ceará, Centro de Ciências Agrárias, Departamento de Engenharia de Pesca, Fortaleza-CE, 2016
URI: http://www.repositorio.ufc.br/handle/riufc/18661
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