Processing and characterization of seaweed phenolic extractives: a systematic approach - Félix, Rafael Alexandre Faria da Costa (2019)
As políticas industriais do século XXI têm sido pressionadas para uma mudança que torne sustentável o atual paradigma dos mercados e do desenvolvimento económico. A bioeconomia – assente no aproveitamento integral, na valorização e na recirculação das matérias primas utilizadas na indústria, tanto quanto possível de origem biológica - tem sido vista como uma abordagem promissora. A bioprospecção da biomassa para o desenvolvimento de novas aplicações, nomeadamente no isolamento de compostos bioativos, representa uma das linhas de investigação e desenvolvimento (I&D) para a concretização deste objetivo global.A biomassa de origem marinha (e em particular as macroalgas) tem ganho reconhecimento como uma excelente fonte de produtos de valor biotecnológico acrescentado, e a sua exploração constitui a chamada Biotecnologia Azul; para países como Portugal (detentor da 11ª maior zona económica exclusiva do mundo), a valorização estratégica dos mares constitui um importante pilar para o desenvolvimento económico sustentável. Apesar de existirem no mercado produtos derivados de extratos de algas, apenas alguns compostos foram valorizados na sua forma isolada (essencialmente polissacarídeos). Não obstante, os Compostos Fenólicos de Macroalgas (CFMs) – e em especial os florotaninos - são alvo de elevadas expectativas dadas as suas promissoras propriedades biológicas. A valorização destes metabolitos tem ocorrido, contudo, a um ritmo inferior ao expectável, devido à dificuldade em extraí-los de modo sustentável e em caracterizá-los estruturalmente, permanecendo a maioria dos estudos baseada em ensaios espetrofotométricos (pouco específicos). Esta tese propõe, assim, numa primeira fase, uma análise crítica da literatura, de modo a valorizar a informação existente, atualmente dispersa e pouco clara. Como tal, os dados publicados sobre a extração, separação e análise dos CFMs foram compilados e discutidos de forma sistemática. A aplicação de extração assistida por microondas foi revista em maior detalhe, e o uso de cromatografia-espetrometria de massa adequada à análise de florotaninos foi abordada de forma crítica. Nesta secção clarificou-se uma clara deficiência na obtenção e processamento inicial de extratos polares de macroalgas, com o objectivo de estudar os CFMs. A presença de outros metabolitos em quantidades superiores aos de interesse torna-se impeditiva no isolamento e caracterização de CFMs, em contexto académico, e potencia o uso de extratos brutos em vez de frações de valor acrescentado, na indústria. Por isso, numa segunda fase, o problema da co-extração de polissacarídeos com os CFMs é abordado, através do estudo de um processo de adsorção, do qual resultados preliminares são apresentados. Para tal, padrões de compostos modelo (fucoidano e alginato vs. ácido gálico, floroglucinol e catequina) foram usados, e a sua partição entre o solvente e o adsorvente (filtros de celulose vs. celulose microcristalina) avaliada por gravimetria, espetrofotometria e FT-IR. Os dados já obtidos por FT-IR da matriz de celulose após adsorção de uma mistura de polissacarídeos e CFMs revelam que uma maior afinidade da celulose para os polissacarídeos de algas (mantendo a maioria dos CFMs em solução), confirmando o potencial da técnica para uma rápida e eficiente separação destas duas familias.