Bioprospecção de lípidos da alga vermelha Palmaria palmata como fonte de compostos bioactivos

Abstract

Palmaria palmata is an edible red seaweed rich in the omega-3 eicosapentaenoic acid (EPA), mostly esterified with polar lipids (phospholipids and glycolipids). EPA is known for its positive effects in health, namely in the prevention of non-communicable diseases. However, the polar lipid content of P. palmata is still undervalued and poorly explored. Therefore, this work aimed to (a) bioprospect the polar lipids from P. palmata as a source of add-value compounds with potential health benefits, focusing on their anti-inflammatory and antioxidant properties, and (b) correlate the bioactive potential with the lipid composition, through an untargeted lipidomic approach, using HILIC-ESI-MS/MS to identify and characterize the polar lipid profile. The total lipid extract as well as the glycolipid- and phospholipid-enriched extracts were shown to be sources of compounds with antioxidant potential, scavenging the radicals ABTS●+ and DPPH● in chemico, and reducing the intracellular oxidative stress in vitro, in RAW macrophages treated with lipopolysaccharide (LPS). The lipid extracts also showed an anti-inflammatory potential, inhibiting the COX-2 activity in chemico, and reducing the production of nitric oxide in vitro and the transcription of pro-inflammatory genes such as Nos2, IL1b, IL6, Tnf e Ptgs2, triggered by LPS in RAW macrophages. These results show that both the phospholipid- and glycolipid-enriched extracts seem to have a relevant role in the bioactivities demonstrated by the total lipid extract. The characterization of the lipid extracts by HILIC-ESI-MS/MS highlighted that the biomass of the seaweed P. palmata farmed in an integrated multitrophic aquaculture (IMTA) is a source of compounds with high nutritional value – namely omega-3 PUFAs – and bioactive compounds, mainly EPA-rich polar lipids, thus contributing to its valorisation as a healthy and functional food. Future studies are necessary to evaluate the bioaccessibility and bioavailability of these bioactive lipids, in order to ensure that the properties observed in chemico and in vitro will show in their in vivo utilization.A Palmaria palmata é uma macroalga vermelha comestível com um elevado teor de ácido ómega-3 eicosapentanóico (EPA) maioritariamente esterificado na forma de lípidos polares (fosfolípidos e glicolípidos). O EPA é conhecido pelos seus efeitos positivos na saúde, nomeadamente na prevenção de doenças não comunicáveis. No entanto, o conteúdo de lípidos polares da P. palmata continua desvalorizado e pouco explorado. Assim, este trabalho teve como objetivos (a) a bioprospecção dos lípidos polares da P. palmata como fonte de compostos de valor acrescentado e potencialmente benéficos para a saúde, com ênfase nas suas propriedades anti-inflamatórias e antioxidantes, e (b) relacionar o potencial bioativo com a composição de lípidos polares, através duma abordagem lipidómica, usando HILIC-ESI-MS/MS para a identificação e caraterização do perfil lipídico. Quer o extrato lipídico total quer as frações enriquecidas em fosfolípidos e glicolípidos revelaram-se fontes de compostos com potencial antioxidante, reduzindo os radicais ABTS●+ e DPPH● in chemico e diminuindo o stress oxidativo intracelular in vitro, em macrófagos RAW tratados com lipopolissacarídeo (LPS). Os extratos lipídicos também demonstraram ter potencial anti-inflamatório, inibindo a atividade da COX-2 in chemico, e diminuindo a produção de óxido nítrico in vitro e a transcrição de genes pro-inflamatórios tais como Nos2, IL1b, IL6, Tnf e Ptgs2, desencadeada por LPS em macrófagos RAW. Estes resultados mostram que as frações de fosfolípidos e glicolípidos parecem ter um papel relevante nas bioatividades demonstradas pelo extrato lipídico total. A caracterização dos extratos lipídicos por HILIC-ESI-MS/MS evidenciou a sua riqueza em espécies moleculares contendo EPA, tendo este perfil sido conservado após o fracionamento em fosfolípidos e glicolipidos. Este trabalho demonstrou que a biomassa da macroalga P. palmata cultivada em aquacultura multitrófica integrada (IMTA) é uma fonte de compostos de elevado valor nutricional - nomeadamente ómega-3 PUFAs - e de compostos bioactivos, nomeadamente lípidos polares ricos em EPA, contribuindo assim para a sua valorização enquanto alimento saudável e funcional. Estudos futuros são necessários para avaliar a bioacessibilidade e biodisponibilidade destes lípidos bioativos, de forma a garantir que as propriedades observadas in chemico e in vitro tenham reflexo na sua utilização in vivo.Mestrado em Bioquímic

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