Obtenção de extratos secos de carotenoides a partir da biomassa da microalga Haematococcus pluvialis por secagem em torre de aspersão (spray-drying) Translated title: Obtaining dried extracts from the biomass of the microalga Haematococcus pluvialis by spray drying

Abstract

RESUMO Os carotenoides compreendem uma classe de mais de 600 pigmentos naturais, cujo potencial biológico está relacionado à sua atividade antioxidante, regulação do crescimento celular, modulação da resposta imune e da atividade anti-inflamatória. A Haematococcus pluvialis é uma microalga verde, conhecida por sintetizar e acumular grandes quantidades de carotenoides, entre estes a astaxantina. Este trabalho teve como objetivo preparar e caracterizar extratos secos de H. pluvialis pela técnica de secagem em torre de aspersão, avaliando o efeito do emprego de adjuvantes farmacêuticos e dos parâmetros de secagem sobre as características finais dos extratos secos. Além disso, as atividades antioxidante e citotóxica dos carotenoides obtidos a partir dos extratos secos foram avaliadas. Quando a extração dos carotenoides a partir da biomassa da microalga foi avaliada, altos valores de rendimento que variaram entre 87,8% e 94,6% foram obtidos. Após a extração e a secagem por pulverização não foram observadas diferenças na morfologia das partículas e os valores de densidade aparente e compactada não parecem ser afetados quando as diferentes condições de secagem por pulverização foram testadas. Observou-se que o aumento da temperatura e concentração do adjuvante de secagem proporcionou redução do teor de carotenoides totais. Os valores da atividade antioxidante dos extratos de carotenoides variaram entre 55,78 e 77,83%, com os menores valores verificados para os extratos secos preparados com a maior temperatura de entrada. A avaliação da atividade antiproliferativa dos extratos de carotenoides demonstrou que as maiores concentrações testadas reduziram de 66,58 e 82,91% a viabilidade de células de melanoma murino B16F10. Assim, o conjunto de resultados demonstrou que a obtenção de extratos secos a partir da biomassa de Haematococcus pluvialis visando a produção de matérias-primas farmacêuticas utilizando a secagem em torre de aspersão (spray dryer) é promissor especialmente, com altos valores de carotenoides totais e sem perda significativa da atividade antioxidante.

Translated abstract

ABSTRACT Carotenoids comprise a class of more than 600 natural pigments whose biological potential is related to their antioxidant activity, regulation of cell growth, modulation of the immune response and anti-inflammatory activity. Haematococcus pluvialis is a green microalga known to synthesize and accumulate large amounts of carotenoids, among them astaxanthin. The objective of this work was to prepare and characterize dry extracts of H. pluvialis by spray drying technique, evaluating the effect of the use of pharmaceutical adjuvants and the drying parameters on the final characteristics of dry extracts. In addition, the antioxidant and cytotoxic activities of the carotenoids obtained from the dried extracts were evaluated. When the extraction of the carotenoids from the microalgae biomass was evaluated, high yield values ranging from 87.8% to 94.6% were obtained. After extraction and spray drying no differences in particle morphology were observed and bulk density and compacted values did not appear to be affected when different spray drying conditions were tested. It was observed that increasing the temperature and concentration of the drying aid provided a reduction in the total carotenoid content. The antioxidant activity values of carotenoid extracts varied between 55.78 and 77.83%, with the lowest values observed for the dry extracts prepared with the highest inlet temperature. The evaluation of the antiproliferative activity of carotenoid extracts showed that the highest concentrations tested reduced the viability of B16F10 murine melanoma cells from 66.58 and 82.91%. Thus, the results set showed that the extraction of dry extracts from the biomass of Haematococcus pluvialis for the production of pharmaceutical raw materials using spray drying is especially promising, with high total carotenoid values, and without significant loss of antioxidant activity.