Extração ultrassônica de pigmentos de espirulina

A extração ultrassônica provou ser altamente eficiente para o isolamento de extratos de microalgas de qualidade superior. Os pigmentos da espirulina, como a ficocianina, são conhecidos como superalimentos, que contribuem para benefícios à saúde devido ao seu alto teor de antioxidantes, vitaminas e proteínas. Para produzir suplementos altamente concentrados, como pós e comprimidos, os pigmentos azuis devem ser extraídos da alga espirulina.

espirulina

Arthrospira platensis (A. platensis) e Arthrospira maxima (A. maxima) são conhecidos sob o termo spirulina. A espirulina é uma alga verde-azulada, rica em aminoácidos e antioxidantes. Com uma alta carga de nutrientes como proteínas, enzimas, minerais e vitaminas A, K, B12, ferro e manganês, eles são categorizados como um superalimento. O gênero de algas Arthrospira tem um teor especialmente alto de proteínas. Seu teor de proteína varia de 53 a 68% em peso seco e oferece todo o espectro de todos os aminoácidos essenciais. Além disso, o Arthrospira possui grandes quantidades de ácidos graxos poliinsaturados (PUFAs), que é de aproximadamente 1,5 a 2% do conteúdo lipídico total de 5 a 6%. Esses PUFAs contêm o ácido γ-linolênico (GLA), um ácido graxo ômega-6 essencial. Outros compostos bioativos de Arthrospira incluem vitaminas, minerais e pigmentos fotossintéticos.
Nota: Cientificamente, Spirulina platensis (S. platensis) e Spirulina maxima (S. maxima) são corretamente denominadas como Arthrospira platensis (A. platensis) e Arthrospira maxima (A. maxima). Ambas as espécies já foram classificadas no gênero Spirulina e são até hoje coloquialmente conhecidas sob o nome de Spirulina. Embora a introdução de dois gêneros separados de Arthrospira e Spirulina seja agora geralmente aceita, o termo spirulina é frequentemente usado como termo abrangente.

Extração ultrassônica de espirulina

Os disruptores celulares ultrassônicos (também denominados extratores ultrassônicos) são bem conhecidos por sua capacidade de abrir células para liberar material intracelular. Quando ondas intensas de ultrassom são acopladas em fluidos, ocorre o fenômeno da cavitação acústica. As forças cavitacionais rompem as paredes celulares e aumentam a transferência de massa para que os compostos-alvo bioativos sejam transportados da célula para o líquido.

Extração ultrassônica de células: a seção transversal microscópica (TS) mostra o mecanismo de ações durante a extração ultrassônica de células (ampliação de 2000x) [recurso: Vilkhu et al. 2011]

protocolo de extração

Prabuthas et al. (2011) desenvolveram o seguinte protocolo de extração para obter um extrato de ficocianina de alta qualidade: A extração de ficocianina foi avaliada em termos de concentração de ficocianina usando água destilada e solução de CaCl2 a 1%. A alga marinha espirulina é utilizada na forma seca, uma vez que a biomassa úmida é imediatamente utilizada pelas bactérias e inicia a degradação devido à sua composição nutricional. Portanto, para evitar esses problemas, recomenda-se o uso de biomassa de algas secas. A extração foi realizada misturando-se 0,1g de biomassa seca com quantidade do solvente, a sonicação foi realizada em tempo e amplitude de acordo com o planejamento experimental. As suspensões de amostra foram sonicadas usando um disruptor de célula ultrassônico UP50H de Hielscher, seguido de centrifugação por 15 min a 13500rpm usando centrífuga refrigerada. O teor de ficocianina e proteína durante a extração com diferentes solventes foram investigados em cloreto de cálcio e água destilada.
A quantidade máxima de ficocianina, 0,3116mg/ml, foi obtida em solução de cloreto de cálcio seguida de 0,299mg/ml em água destilada. A quantidade máxima de proteína, 63,63% foi obtida em solvente de água destilada e 54,69% em solução de cloreto de cálcio. Assim, a solução de CaCl2 foi encontrada como o melhor solvente para extração de ficocianina com assistência de ultrassom.

Extratores ultrassônicos de alto desempenho para extração de espirulina

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A tabela abaixo fornece uma indicação da capacidade aproximada de processamento de nossos ultrassônicos:

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