ÁREA: Bioquímica e Biotecnologia
TÍTULO: FICOCOLÓIDES DE ALGAS MARINHAS VERMELHAS: COMPOSIÇÃO QUÍMICA E COMPORTAMENTO REOLÓGICO
AUTORES: BESSA, E. F. (UFC) ; HOLANDA, T.B.L. (UFC) ; HOLANDA, M. L. (UFC) ; TEIXEIRA, D. I. A. (UFC) ; BENEVIDES, N. M. B. (UFC)
RESUMO: As algas marinhas vermelhas constituem uma importante fonte de moléculas que apresentam propriedades físico-químicas de grande interesse industrial. Diante disso, as algas marinhas vermelhas Solieria filiformis, Hypnea musciformis e Gracilaria sp., provenientes de bancos naturais e cultivos do litoral cearense foram submetidas à extração aquosa de ficocolóides. A Gracilaria sp., apresentou a maior porcentagem de carboidrato (88,78%) e a Solieria filiformis do cultivo a menor taxa (47,21%). O teor de sulfato dos ficolóides foram superiores quando comparados aos já estudados por Saito e Oliveira (1990) e o teor de proteína foi bem inferior. O ficocolóide de S, filfiormis a 2% se comporta como um gel cuja temperatura de transição gel-solução 52°C quando aquecido e 47,9 quando resfriado.
PALAVRAS CHAVES: algas marinhas, galactanas, ficocolóides
INTRODUÇÃO: As algas marinhas vermelhas constituem uma importante fonte de moléculas que apresentam propriedades físico-químicas de grande interesse industrial. O ágar e a carragena são galactanas extraídas de diversos gêneros e espécies de algas marinhas vermelhas da classe Rodophyta. Os principais gêneros utilizados comercialmente para extração dessas galactanas são Gracilaria, Gelidium, Pterocladia, Gigartina, Hypnea, Eucheuma, Chondrus e Iridaea. O teor dessas substâncias nas algas varia com as condições do mar (temperatura da água, concentração de gás carbônico e intensidade de radiação solar) e com o ciclo de vida desses organismos.
A importância comercial dessas galactanas reside no fato delas formarem colóides e gel em meios aquosos a concentrações muito baixas e, portanto são denominados ficocolóides (FENICAL, 1975). Os géis são transparentes e termorreversíveis ideais para geleificar, espessar, emulsificar e estabilizar produtos das indústrias alimentícia, cosmética e farmacêutica. Atualmente, as carragenas vêm sendo extraídas de algas originárias das Filipinas onde são cultivadas em escala comercial desde a década de 70 para suprir a demanda mundial. O Brasil importa cerca de 1000 toneladas de carragenas e 2000 toneladas de alga seca(FURTADO, 1999).
Diante disso, o objetivo desse trabalho é avaliar o rendimento e a composição química dos ficocolóides extraídos das algas marinhas vermelhas Solieria filiformis, Hypnea musciformis e Gracilaria sp. provenientes de bancos naturais e cultivos em sistema de maricultura do litoral cearense, bem como o comportamento reológico do ficocolóide extraído de S. filiformis.
MATERIAL E MÉTODOS: A alga Gracilaria sp. foi coletada na praia de Fleixeiras-Trairi-Ceará. Já a espécie Hypnea musciformis foi proveniente de cultivos em sistema de maricultura (Associação dos Produtores de Algas de Fleixeiras e Guajiru) na praia de Fleixeiras e para efeito comparativo a alga Solieria filiformis foi coletada do banco natural e no cultivo. As algas foram secas a 25°C, trituradas e submetidas à extração aquosa (Figura 1) (1,5% m/v), por 12 h a 25°C e agitação constante. Os homogenatos foram filtrados e os sobrenadantes descartados. Os resíduos foram submetidos à extração aquosa por 4 h, a 90°C sob agitação constante. Após centrifugação a 3500 x g (30 min, 20°C) os resíduos foram descartados. Aos sobrenadantes (extratos brutos) foram adicionados 3ml/L de hipoclorito de sódio 2,5%, precipitados com etanol 98% (1:3, v/v) e mantidos sob refrigeração por 24 h. Após centrifugação a 3500 x g (30 min, 20°C) os precipitados foram redissolvidos em água destilada, dialisados e liofilizados. O rendimento das galactanas foi calculado com base no peso seco das algas. Os teores de proteínas solúveis, carboidratos e sulfato foram determinados segundo Bradford (1976), Dubois et al. (1956) e DODGSON & PRICE (1962). O comportamento reológico do ficocolóide de S. filiformis a 2% foi avaliado em um reômetro oscilatório (Advanced Rheometer – AR550) equipado com sistema de controle de temperatura. A tensão e a frequência utilizadas na análise do efeito da temperatura foi de 3 Pa e 1 Hz, cujos valores se referem a região visco-elástica onde a estrutura do gel é preservada. Foi utilizado óleo mineral para evitar a evaporação da água durante as etapas de aquecimento e resfriamento.
RESULTADOS E DISCUSSÃO: A composição química dos ficocolóides estão apresentados na tabela 1. O rendimento dos ficocolóides extraídos da alga S. filiformis do cultivo foi 12,62%, bem inferior àquele obtido para a alga coletada no banco natural (32,1%). Já o rendimento obtido para a alga Gracilaria sp. (4,51%) foi superior ao obtido para a alga G. córnea (1,4%). Quanto ao rendimento de ficocolóides extraídos da alga H. musciformis (32,47%) foi semelhante ao obtido por Saito e Oliveira (1990) para a mesma espécie proveniente de cultivo em Santa Cruz, Espírito Santo (36,3%). Os teores de açúcares totais variaram entre 47,2 e 88,78%. O teor de proteína dos ficocolóides foram baixos, variando de 0,2% para H. musciformis até 0,9% para a S.filfiormis. Já os teores de sulfato dos ficocolóides de S. filiformis provenientes do banco natural e do cultivo foram similares. Quanto aos teores de sulfato das outras espécies, estes foram superiores aos obtidos por Saito e Oliveria 1990 para S. filiformis e H. musciformis. Segundo Armisen 1995, diversos fatores, tais como condições ambientais, variação sazonal, fatores fisiológicos e métodos de extração afetam o rendimento e a relativa proporção dos constituintes dessas moléculas. Os dados discutidos acima estão apresentados na tabela 1. Quanto ao comportamento reológico do ficocolóide de S. filiformis a 2%, este apresentou um módulo elástico (G’) maior que o módulo viscoso (G”) caracterizando um comportamento de gel nessa concentração e a temperatura ambiente. No entanto, a temperatura influencia diretamente os G’ e o G” de modo que a temperatura de transição gel-solução durante o aquecimento situou-se em torno de 52°C e durante o resfriamento 47,9°C. Tal comportamento está de acordo com os géis de galactanas de algas marinhas ( Wang et al., 2005).
CONCLUSÕES: As algas marinhas provenientes de cultivos em sistema de maricultura parecem não sofrer grandes variações com relação ao rendimento de ficocolóides quando comparadas com aquelas provenientes do banco natural. No entanto a variação geográfica parece influenciar no teor de sulfato dessas moléculas. O ficocolóide de S. filiformis forma gel forte a temperatura ambiente, com temperatura de fusão em torno de 50°C, podendo atuar como geleificante na indústria de alimentos.
AGRADECIMENTOS: Este trabalho foi apoiado pelo Conselho Nacional de Desenvolvimento Científico e Tecnológico (CNPq) e Universidade Federal do Ceará.
REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICA: BRADFORD, M. M.; rapid and sensitive method for the quantitation of microgram quantities of protein utilizing the principle of protein-dye binding. Analytical Biochemistry. 1976, 72, 248-254.
DODGSON, K. S. & PRICE, R. G. A note on the determination of the ester suphate content of sulphated polysaccharides. Biochemical Journal,84:106-110 (1962).
DUBOIS, M.; GILLES, A. K.; HAMILTON, J. K.; REBERS, P. A. & SMITH, F.; Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Analytical Chemistry. 1956, 28, 350-356.
FENICAL, W. Halogenation in Rhodophyta- Review. Journal of Phycology, n. 11, v. 13, p.245-259, 1975.
FURTADO, M. R. Alta lucratividade atrai investimentos em hidrocolóides. Química e Derivados, 377, p. 20-29, 1999.
MELO, M. R. S. Polissacarídeo de algas marinhas Gracilaria córnea e Agarghiella ramosissima: Estrutura e aplicações biológicas. Tese de doutorado. Departamento de Bioquímica e Biologia Molecular-UFC, pp.176, 2005.
SAITO, R. M.; OLIVEIRA, E. C.; Chemical screening of brazilian marine algae producing carrageenans. Hydrobiologia, v. 204/205, p. 585-588, 1990.
WANG, Q.; RADEMACHER, B.; SEDLMEYER, F.; KULOZIK, U. Gelation behaviour of aqueous solutions of different types of carrageenan investigated by low-intensity-ultrasound measurements and comparison to rheological measurements. Innovative Food Science and Emerging Technologies., v. 6, p. 465-472, 2005.
