Processo para obtenção de um concentrado proteíco a partir de biomassa de spirulina (Arthrospira) para produção de peptídeos bioativos de interesse nutracêutico, farmacêutico e cosmecêutico

Abstract

Resumo: Na procura de produtos de origem natural para o tratamento de doenças e a melhora do bem-estar integral ou a longevidade, têm emergido novos produtos com ingredientes bioativos que são introduzidos ao mercado promissor dos produtos nutracêuticos, farmacêuticos ou cosmecêuticos. As cianobactérias e microalgas são reconhecidas como uma fonte importante de elementos ou compostos bioativos (carboidratos, ácidos graxos, pigmentos, vitaminas, etc.). E sendo a Spirulina uma das mais representativas e de composição bem caracterizada, e que se destaca por proporcionar proteínas em alta concentração e qualidade, apresenta ótimas possibilidades para a produção de peptídeos bioativos. Pelo que são oportunas pesquisas orientadas a desenvolver processos factíveis e econômicos para promover a produção de proteínas e peptídeos bioativos derivados delas, em grande escala. Assim, neste trabalho propõe-se um processo de extração e concentração de proteínas a partir de biomassa de Spirulina, configurado a partir das oportunidades de melhora detectadas na avaliação e comparação de métodos clássicos para isolar proteínas. Com o processo proposto neste trabalho se obteve um concentrado protéico de 88,8 % de pureza e um rendimento de 79%, estes índices foram maiores quando comparado com os outros métodos avaliados. A fração de carboidratos e lipídeos remanescentes no concentrado protéico foi 3,75 % e 1,6% respectivamente. O tempo de processamento foi reduzido significativamente respeito aos outros processos comparados. Quanto ao potencial bioativo, o concentrado protéico obtido exibiu atividade antioxidante apresentando uma percentagem de inibição da oxidação de 20 - 62%, e manifestou atividade antimicrobiana contra Escherichia coli e Staphylococcus aureus. Além disso, este processo propõe o aproveitamento dos co-produtos: lipídeos, pigmentos, debris celulares e os sobrenadantes da separação de proteínas, conferindo ao processo potencialidade para ser projetado a escalas maiores de forma rentável.

Abstract: In the searching for natural products in order to treat diseases, improve the wellbeing or the longevity, new products have emerged with bioactive ingredients, that are being introduced to the promising market of nutraceuticals, pharmaceuticals or cosmeceuticals. Microalgae and cyanobacteria are recognized as an important source of bioactive compounds (peptides, fatty acids, pigments, vitamins, etc.). Spirulina is one of the most representative species of cyanobacteria, and for its high protein content it is specially suitable for producing bioactive peptides. So, it is important to develop feasible and cost-effective processes in order to enable production in a competitive scale. In this work we propose a process for extraction and concentration of proteins from Spirulina biomass; it was developed after the identification of improvement opportunities, during the evaluation and comparison of classical methods for isolating proteins. This proposed process produces a protein concentrate with 88.8% of purity and an overall yield of 79%, which is higher when compared with the other methods tested. This protein concentrate has only 3.75% of carbohydrates and 1.6% of lipids. The time for the processing was significantly reduced when compared to other processes. The protein concentrate exhibited an antioxidant activity and also antimicrobial properties against Escherichia coli and Staphylococcus aureus. Furthermore, it is possible to take advantage the co-products of the process (lipids, pigments, cell debris and centrifugation supernatant). So, this process potentially can be scaled up in a cost-effective manner.