Bactéria termófila Thermus filiformis : produção de carotenóides e avaliação da capacidade antioxidante / Thermophilic bacterium Thermus filiformis : production of carotenoids and evaluation of antioxidant capacity

AUTOR(ES)
FONTE

IBICT - Instituto Brasileiro de Informação em Ciência e Tecnologia

DATA DE PUBLICAÇÃO

26/08/2010

RESUMO

Os carotenoides pertencem a um grupo de pigmentos naturais amplamente distribuídos na natureza, com grande diversidade de estruturas e funções. O interesse pelos carotenoides tem aumentado consideravelmente nos últimos anos pela evidência dos seus já conhecidos benefícios à saúde humana, devido às suas propriedades antioxidantes, anticarcinogênicas e imunomodulatórias. As principais fontes industriais de carotenoides são a síntese química e a extração a partir de plantas. Porém, são poucos os carotenoides que possuem métodos economicamente eficientes de produção. Uma alternativa para a obtenção natural destes pigmentos é a sua produção por micro-organismos, sendo uma das fontes as bactérias termófilas que, em sua maioria, possuem carotenoides com estrutura específica para fortalecimento da membrana celular. Assim sendo, o presente estudo tem como objetivos: identificar os carotenoides da linhagem Thermus filiformis ATCC 43280, avaliar o crescimento de massa celular, produção de carotenóides e porcentagem de proteção contra o oxigênio singlete através de diferentes condições de cultivo e verificar a atividade antioxidante do extrato rico em carotenoides na desativação do radical ABTS¿+ (2,2¿- azinobis-(3-etilbenzotiazolina-6-ácido sulfônico)) e do peróxido de hidrogênio. Para atingir os objetivos, os carotenoides foram caracterizados por cromatografia líquida de alta eficiência conectada aos detectores de arranjo de diodos e espectrômetro de massas (HPLCDAD-MS/MS), e as condições de cultivo e a interação entre as variáveis foram estudadas através de planejamento estatístico fatorial. Foram identificados nove carotenoides sintetizados pela bactéria Thermus filiformis, todos apresentando o mesmo comprimento de onda máximo a 449 ± 1 nm, que é um indicativo de um cromóforo de 11 ligações duplas conjugadas, sendo duas em anel ?. O carotenoide majoritário identificado em T. filiformis foi termozeaxantina-15 que consiste do carotenoide zeaxantina ligada a uma glicose acilada com ácido graxo ramificado de 15 carbonos ((3R,3 R)-3 -[(6-O-13-metiltetradecanoil-ß-Dglucopiranosil) oxi]-ß,ß-caroten-3-ol) o que representa 35,3 % do conteúdo total de carotenóides. Foram também identificados os carotenoides: zeaxantina (14,4 %), zeaxantina monoglicosilada (4,7 %) e termozeaxantinas com ácidos graxos ramificados, com cadeia de cadeia de 11 (2,3 %), 12 (5,2 %), 13 (25,4 %) e 14 (9,0 %) carbonos, além de derivados dos carotenoides termozeaxantina-13 (0,8 %) e termozeaxantina-15 (2,8 %). Dentre as variáveis estudadas no planejamento experimental (temperatura, pH, quantidade de triptona, extrato de levedura e elementos traços de Nitsch¿s), a temperatura foi a que mais influenciou a quantidade de biomassa, carotenoides totais e proteção proporcionada pelos carotenoides contra oxigênio singlete. Com a utilização desta ferramenta foi possível atingir valores de 658 mg/L de biomassa seca, 1517 µg/g de carotenoides totais e porcentagem de proteção conferida ao DMA (dimetilantraceno) frente a oxidação por oxigênio singlete na ordem de 85 %. O extrato rico em carotenoides de T. filfiormis apresentou capacidade de desativar o radical ABTS¿+ com valor de capacidade antioxidante equivalente a Trolox (TEAC) de 2,87, valor este superior aos relatados para outros carotenoides como ß-caroteno (1,9) e zeaxantina (1,4)

ASSUNTO(S)

carotenóides bactéria termófila capacidade antioxidante planejamento fatorial termozeaxantinas carotenoids thermophilic bacterium antioxidant capacity factorial design thermozeaxanthins

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