XXXI Congresso de Iniciação Científica
Extração de carotenoides microbianos utilizando soluções aquosas de líquidos iônicos à base de colina.
ROCHA, Lara Vicente Ferreira; PEREIRA, Jorge Fernando Brandão; MUSSAGY, Cassamo Ussemane;
SANTOS-EBINUMA, Valéria Carvalho. UNESP Araraquara, Faculdade de Ciências Farmacêuticas, Engenharia de Bioprocessos e Biotecnologia, lara.vf.rocha@unesp.br, bolsista FAPESP.
Palavras Chave: Carotenoides, extração, líquidos iônicos.
Introdução
Carotenoides são pigmentos lipossolúveis responsáveis pela coloração amarela, laranja e vermelha. Possuem importantes propriedades fisiológicas, sendo alguns deles bioprodutos de alto valor agregado, atuando como corantes alimentícios de alta qualidade e como antioxidantes. Uma vez que a produção desses pigmentos ocorre no meio intracelular, necessita- se estudar os métodos mais apropriados de ruptura celular para liberá-los¹. Os métodos tradicionais de extração envolvem o uso de solventes orgânicos, contudo, esses solventes são tóxicos, causando problemas para a saúde e o meio ambiente. Portanto, faz-se necessário a busca e o uso de solventes de fontes renováveis e biodegradáveis², como os líquidos iônicos à base de colinas, considerados biosolventes¹.
Objetivo
Extração de carotenoides utilizando métodos não convencionais, aplicando líquidos iônicos à base de colina.
Material e Métodos
Cultivo da biomassa: Preparou-se o inóculo da fermentação em meio YPD líquido a 30ºC, sob agitação de 150 rpm por 48 h. Realizou-se o cultivo em biorreator a 30ºC, sob agitação de 150 rpm e oxigênio dissolvido a 1 vvm por 72h, utilizando meio de cultivo derivado do Czapek- Dox.
Extração de carotenoides: Para os ensaios de liberação de carotenoides, misturou-se 0,2 g de biomassa úmida com 1mL dos solventes a serem testados, e homogeneizou-se as misturas em agitador de amostras orbitais por 1 h a 100 rpm em 3 temperaturas diferentes a 25°C. Após isso, centrifugou-se as amostras por 5 min a 12000 rpm a 25 °C e filtrou-se os sobrenadantes usando uma membrana de 0,22 μm.
Quantificação do extrato: Quantificou-se os extratos realizados em espectrofotômetro em três
comprimentos de onda: 455nm para β-caroteno, 480nm para toruleno e 500nm para torularodina.
Resultados e Discussão
.A Tabela 1 abaixo apresenta os rendimentos, em µg/mL, de extração dos solventes testados nesse trabalho.
Tabela 1. Comparação da extração de carotenoides com DMSO (controle) e líquidos iônicos à base de colina.
β-caroteno toruleno torularodina
DMSO 30,15 3,3 36,13
[Ch][Pro] 9,85 1,52 11,25
[Ch][But] 16,4 2,07 18,73
[Ch][Pent] 27,5 2,95 27,8
[Ch][Hex] 116,79 14,81 110,15
Esses resultados indicam que a composição da cadeia alquila do líquido iônico influencia na interação com a parede celular da levedura, ou seja, composições com maior parcela de cadeia alquila e menor de ânions hidrofílicos, resultam em um maior rendimento de extração, devido ao aumento do caráter hidrofóbico do solvente, como é o caso do líquido iônico à base de colina [Ch][Hex].
Conclusões
Pode-se concluir que líquidos iônicos mais hidrofóbicos são solventes com alto potencial para substituir os solventes orgânicos comuns na extração de carotenoides intracelulares.
Agradecimentos
Agradeço à FAPESP pela bolsa de Iniciação Científica. Ao Departamento de Bioprocessos e Biotecnologia, pela infraestrutura e apoio. À todos os envolvidos nessa pesquisa que me ajudam durante o desenvolvimento da mesma.
____________________
¹ Mussagy, C. U.; Winterburn, J.; Santos-Ebinuma, V. C.;
Pereira, J. F. B. Applied Microbiology and Biotechnology. 2019.
² Yara-Varon, E. et al. Royal Society of Chemistry. 2016.
