Estudo do perfil lipídico da alga Grateloupia turuturu cultivada em IMTA

Abstract

As algas são consideradas uma das mais promissoras e sustentáveis fontes de biomassa sendo utilizadas na industria alimentar, farmacêutica, cosmética e de biocombustíveis. O interesse crescente na comercialização de algas, levou ao desenvolvimento de várias técnicas de algicultura. Atualmente a técnica de aquacultura multitrófica integrada (IMTA) tem ganho destaque uma vez que propõe a integração de vários níveis tróficos no mesmo sistema de aquacultura permitindo a mitigação da libertação do desperdício da aquacultura, aumentando a produtividade dos organismos extrativos, como é ocaso das algas. Neste sentido, a empresa ALGAPlus elegeu esta técnica sustentável para a produção de diversas algas presentes na costa portuguesa. A Grateloupia turuturu é uma alga vermelha comestível com alto valor nutritivo. É uma espécie não nativa da costa Portuguesa, de caráter não invasivo, com potencial para comercialização na área alimentar e farmacêutica. Assim este trabalho de mestrado teve como objetivos: a avaliação do potencial de cultivo de G. turuturu num sistema experimental IMTA, tendo em conta a influência do estado reprodutivo da alga; a comparação da composição bioquímica de G. turuturu de cultivo com a alga recolhida nas populações selvagens da Ria de Aveiro, aprofundando a composição lipídica da alga através da análise de ácidos gordos (AG) e lípidos polares através de uma abordagem lipidómica e a determinação da atividade antioxidante do extrato lipídico da G. turuturu selvagem e de cultivo. A alga foi cultivada num sistema experimental em IMTA na empresa ALGAplus onde foi feito um estudo preliminar para avaliar a taxa de crescimento e a produtividade de duas fases do seu ciclo de vida (reprodutiva e não reprodutiva). A composição bioquímica da biomassa resultante foi estudada quanto ao teor de lípidos, proteína, cinzas e fibra. A fração lipídica foi extraída com clorofórmio/metanol e analisada em termos de AG metilestrificados por GC-MS e em termos de lípidos polares por HPLC-MS. A atividade antioxidante do extrato lipídico foi avaliada pelo método do DPPH. De um modo geral, verificou-se que a alga cresceu no sistema de cultivo em ambas as fases do ciclo de vida, contudo a alga reprodutiva apresentou uma maior produtividade. Em termos de composição bioquímica a G. turuturu apresentou uma grande percentagem de proteínas e fibra e baixo teor em lípidos e cinzas. Observou-se que de um modo geral a G. turuturu apresar de apresentar um baixo teor de lípidos contém uma elevada quantidade de PUFA apresentando um rácio n-6/n-3 abaixo de 1. Foi caracterizado pela primeira vez o perfil de lípidos polares da G. turuturu em que foram identificadas 64 espécies correspondendo a glicolípidos (sulfoquinovosildiacilgliceróis, sulfoquinovosilmonoacilgliceróis, di- e monogalactosildiacilgliceróis), glicerofosfolípidos (liso- e fosfatidicolinas, ácidos fosfatídicos, liso- e fosfatidilgliceróis e fosfatidiletanolamina) e di- e monoacil betaínas. Adicionalmente, o extrato lipídico demonstrou atividade antioxidante. Desta forma, este estudo permitiu evidenciar a composição de G. turuturu cultivada em IMTA de modo a valorizar esta alga como um produto alimentar e como fonte de compostos bioativos. No entanto são necessários estudos posteriores para validar estes resultados

Algae are one of the most promising and sustainable sources of biomass for a wide variety of products. Currently, algae can be consumed directly by humans or used in animal nutrition, food additives, fertilizers, biofuel, cosmetics, and medicine. The growing interest in the commercialization of algae has led to the development of various techniques of algiculture. Currently, the integrated multitrophic aquaculture technique (IMTA) has gained popularity since it proposes the integration of several trophic levels in the same aquaculture system, thus, allow the mitigation of the aquaculture waste. Therefore, the company AlgaPlus chose this sustainable technique for the production of several algae present on the portuguese coast. Grateloupia turuturu is an edible red seaweed with high nutritional value originating in Japan and has dispersed along the Atlantic coast including Portugal. It is a non-native species with potential for commercialization in the food and pharmaceutical industries. Thus, this work has different aims: an evaluation of the cultivation potential of G. turuturu in an experimental IMTA system, taking into account the influence of the life cycle phase of the seaweed; comparison of the biochemical composition of cultivated G. turuturu and the wild populations of the Ria de Aveiro; analysis of fatty acids (AG) and polar lipids through a lipidomic approach and determination of antioxidant activity of lipid extract of the G. turuturu wild and cultivated. The algae were grown in an experimental system at IMTA at the company ALGAplus where the growth rate and productivity of two stages of its cycle (reproductive and non-reproductive) were evaluated. The biochemical composition was studied for the lipid, protein, ash and fiber content. The lipid fraction was extracted with chloroform/methanol. The fatty acid methyl ester was analyzed by GC-MS and the polar lipids by HPLC-MS. The antioxidant activity of the lipid extract was evaluated by the DPPH method. Generally, it was found that algae grew in aquaculture system in both life-cycle phases, however, the reproductive alga exhibits higher productivity. The biochemical composition of G. turuturu presented a high percentage of proteins and fiber and low lipids and ashes. It was observed that the G. turuturu exhibit low lipid content, however, contains a high amount of PUFA resulting in an n-6/n-3 ratio below 1. It was characterized for the first time the polar lipid profile of G. turuturu, 65 species of glycolipids (sulfoquinovosyldiacylglycerols, sulfoquinovosylmonoacylglycerools, di- and monogalactosyldiacylglycerols), glycerophospholipids (lyso- and phosphatidylcholine, phosphatidic acids, lyso- and phosphatidylglycerols and phosphatidylethanolamine) and di- and monoacyl betaines lipids were identified. Additionally, the lipid extract showed antioxidant activity. In this way, this study contributes to the valorisation of G. turuturu cultivated in IMTA as a food product and as a source of bioactive compounds. However, further studies are necessary to validate these results.