Adding value to the seaweeds Codium sp. and Gelidium corneum

Matias, Margarida Moreira Fernandes

http://hdl.handle.net/10400.8/6701

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DissertaçãoMM_2022_Corrigida.pdf		9.22 MB	Adobe PDF	Download

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Authors

Matias, Margarida Moreira Fernandes

Advisor(s)

Alves, Celso Miguel da Maia

Pedrosa, Rui Filipe Pinto

Martins, Alice Isabel Mendes

Abstract(s)

A indústria cosmética é um dos principais focos de desenvolvimento económico no século XXI, ao mesmo tempo que a exigência de sustentabilidade por parte dos consumidores está a impulsionar a procura de novos ingredientes naturais ativos. Neste âmbito, o objetivo desta dissertação foi avaliar o potencial cosmético de duas macroalgas, elidium corneum e Codium sp. Os extratos hidroalcoólicos destas macroalgas foram submetidos a uma separação líquido-líquido, obtendo-se cinco frações (F1 - F5) as quais foram analisadas por espectroscopia de ressonância magnética nuclear de protão (1H NMR). Recorreu-se a diversos ensaios in vitro para avaliar as seguintes bioatividades: i) antioxidante (quantificação total de compostos fenólicos (TPC), redução do radical 2,2-difenil-1- picrilhidrazilo (DPPH), capacidade de redução do Fe (III) (FRAP) e capacidade de absorção dos radicais livres de oxigénio (ORAC); ii) citotóxica, através do método 3-(4,5-dimetriazol- 2-il)-2,5-difenil brometo de tetrazólio (MTT) em células HaCaT e RAW 264.7; iii) fotoprotetora, quantificando as espécies reativas de oxigénio (ROS) após exposição aos UVA-B, e cicatrizante, através da medição de área cicatrizada em células HaCaT; iv) inflamatória em células RAW 264.7, medindo a produção de óxido nítrico (NO); v) antimicrobiana, contra Staphylococcus aureus, Staphylococcus epidermidis e Cutibacterium acnes. G. corneum foi a alga selecionada para preparar duas formulações cosméticas. A estabilidade das emulsões foi avaliada através de microscopia ótica, análise do tamanho das gotas, teste de centrifugação e análise reológica. Os maiores rendimentos de extração foram obtidos com os extratos brutos de ambas as algas (45% e 24% para Codium sp. e G. corneum, respetivamente). Os espetros de 1H NMR mostraram sinais típicos de compostos lipofílicos nos extratos brutos (F1), insolúveis em água (F2) e éter dietílico (F3). Sinais caraterísticos de compostos mais polares foram visíveis nas frações de acetato de etilo (F4) e aquosas (F5). A melhor capacidade antioxidante foi demonstrada pelas frações F3 e F4 de G. corneum, tendo F3 a maior capacidade de redução do radical DPPH (EC50: 399,6 !g/mL) e o maior potencial no ensaio FRAP (49,0 ± 5,3 !M FeSO4/g de extrato). A fração F4 obteve o melhor desempenho no ensaio ORAC (3060,0 ± 222,2 !moL T/g de extrato), bem como o maior teor de fenólicos totais (32,9 ± 6,3 mg GA/g de extrato). O extrato bruto (F1) de Codium. sp. promoveu a maior redução dos níveis de ROS (33,5 ± 7,1%), seguido de F1 (27,5 ± 5,8%) de G. corneum. Quanto à capacidade de cicatrização, F2 de G. corneum evidenciou o melhor potencial, com 76,8 ± 10,0% de área sarada em 12 h, seguido de F5 de Codium sp. (73,3 ± 7,2%). Excetuando esta última, nenhuma das frações estimulou a produção de NO nas células RAW 264.7, sugerindo que não causam irritação cutânea. Quanto ao potencial antimicrobiano, a fração F2 de G. corneum inibiu significativamente o crescimento de C. acnes e S. epidermidis (IC50 de 16,1, e 53,3 !g/mL, respetivamente); Codium sp. F3 e F2 foram as mais eficazes contra o crescimento de C. acnes (IC50 de 51,2 e 67,7 !g/mL, respetivamente). Este efeito parece estar relacionado com a hiperpolarização da membrana citoplasmática. Como prova de conceito, a fração F5 de G. corneum foi incluída numa emulsão hidratante e a sua biomassa residual num hidrogel esfoliante. A emulsão com extrato a 1% mostrou estabilidade nos ensaios preliminares. Os resultados sugerem que ambas as macroalgas devem ser exploradas como fontes de ingredientes bioativos com propriedades diversas para uso cutâneo.

Description

The development of this master dissertation was supported by the Portuguese Foundation for Science and Technology (FCT) through the strategic project UIDP/04292/2020 and UIDB/04292/2020 granted to MARE—Marine and Environmental Sciences Centre and CROSS-ATLANTIC project (PTDC/BIA-OUT/29250/2017), cofinanced by COMPETE (PO-CI-01-0145-FEDER-029250)