Publicação

Aquaculture and biorefinery approaches for fucus vesiculosus: biomass valorization through cascading fractionation

Detalhes bibliográficos
Resumo:	As algas marinhas são cada vez mais reconhecidas como matérias-primas valiosas para a bioeconomia devido ao seu potencial de aplicação em biorrefinarias para a produção de combustíveis, produtos químicos, ingredientes alimentares e produtos farmacêuticos. O interesse e a procura por produtos derivados de algas têm crescido significativamente nos últimos anos. Entre elas, as algas castanhas, como Fucus vesiculosus, são particularmente ricas em compostos bioativos, incluindo polissacarídeos (ex. alginato, fucoidano, laminarina), pigmentos (ex. fucoxantina) e polifenóis (ex. florotaninos), que apresentam diversas atividades biológicas, como propriedades anticoagulantes, antivirais, anti-inflamatórias e antioxidantes. Estes compostos bioativos apresentam aplicações promissoras em alimentos funcionais, cosmecêuticos e produtos farmacêuticos. Apesar da crescente utilização das macroalgas, os métodos de extração atuais tendem a fixar-se na recuperação de um único composto, limitando o potencial total da valorização da biomassa. Para alcançar um modelo de biorrefinaria mais sustentável, é essencial desenvolver estratégias combinadas, que por um lado maximizem o cultivo de macroalgas e por outro lado permitam a extração e purificação de múltiplos compostos bioativos. Esta dissertação explora o efeito de quatro diferentes condições de aquacultura no crescimento de fucus vesiculos e avalia duas abordagens de biorrefinaria para a extração e purificação de quatro compostos-chave desta macroalga. As abordagens testadas foram direcionadas para biomassa seca, extrações etanólicas e aquosa. Etanol a 96% resultou em maior extração de compostos fenólicos (26 mg GAE / g extrato DW) e consequente aumento da atividade antioxidante. Já o etanol a 70% obteve o maior rendimento de extração (22 g /100 g DW), mas com menor recuperação de compostos fenólicos. Na extração de alginato, o Método 2 aumentou significativamente o rendimento (4.41 g /100 g DW) em comparação com o Método 1 (1.4 g /100 g DW), mantendo um elevado teor de ácidos urónicos. A extração de fucoidanos resultou em 17 g /100 g DW em ambos os métodos, contudo, o Método 2 produziu um extrato mais puro, com um teor mais elevado de fucose (18 g /100 g DW). Este estudo contribui para o desenvolvimento de modelos de biorrefinaria sustentáveis para algas castanhas, ampliando o seu potencial para aplicações comerciais em indústrias de alto valor.
Autores principais:	Sousa, Pedro Nuno Roque
Assunto:	Aquacultura de algas Biorrefinaria Extração sequencial Fucus vesiculosus Valorização de algas Biorefinery Cascading fractionation Seaweed aquaculture Seaweed valorization
Ano:	2025
País:	Portugal
Tipo de documento:	dissertação de mestrado
Tipo de acesso:	acesso embargado
Instituição associada:	Universidade do Minho
Idioma:	inglês
Origem:	RepositóriUM - Universidade do Minho

Descrição
Resumo:	As algas marinhas são cada vez mais reconhecidas como matérias-primas valiosas para a bioeconomia devido ao seu potencial de aplicação em biorrefinarias para a produção de combustíveis, produtos químicos, ingredientes alimentares e produtos farmacêuticos. O interesse e a procura por produtos derivados de algas têm crescido significativamente nos últimos anos. Entre elas, as algas castanhas, como Fucus vesiculosus, são particularmente ricas em compostos bioativos, incluindo polissacarídeos (ex. alginato, fucoidano, laminarina), pigmentos (ex. fucoxantina) e polifenóis (ex. florotaninos), que apresentam diversas atividades biológicas, como propriedades anticoagulantes, antivirais, anti-inflamatórias e antioxidantes. Estes compostos bioativos apresentam aplicações promissoras em alimentos funcionais, cosmecêuticos e produtos farmacêuticos. Apesar da crescente utilização das macroalgas, os métodos de extração atuais tendem a fixar-se na recuperação de um único composto, limitando o potencial total da valorização da biomassa. Para alcançar um modelo de biorrefinaria mais sustentável, é essencial desenvolver estratégias combinadas, que por um lado maximizem o cultivo de macroalgas e por outro lado permitam a extração e purificação de múltiplos compostos bioativos. Esta dissertação explora o efeito de quatro diferentes condições de aquacultura no crescimento de fucus vesiculos e avalia duas abordagens de biorrefinaria para a extração e purificação de quatro compostos-chave desta macroalga. As abordagens testadas foram direcionadas para biomassa seca, extrações etanólicas e aquosa. Etanol a 96% resultou em maior extração de compostos fenólicos (26 mg GAE / g extrato DW) e consequente aumento da atividade antioxidante. Já o etanol a 70% obteve o maior rendimento de extração (22 g /100 g DW), mas com menor recuperação de compostos fenólicos. Na extração de alginato, o Método 2 aumentou significativamente o rendimento (4.41 g /100 g DW) em comparação com o Método 1 (1.4 g /100 g DW), mantendo um elevado teor de ácidos urónicos. A extração de fucoidanos resultou em 17 g /100 g DW em ambos os métodos, contudo, o Método 2 produziu um extrato mais puro, com um teor mais elevado de fucose (18 g /100 g DW). Este estudo contribui para o desenvolvimento de modelos de biorrefinaria sustentáveis para algas castanhas, ampliando o seu potencial para aplicações comerciais em indústrias de alto valor.