Estudos de bioprospecção de macroalgas marinhas, uso da biomassa algal como fonte de novos fármacos e bioativos economicamente viáveis e sua aplicação na remediação de áreas impactadas. (Biodiversidade marinha)

• Processo: 10/50193-1
• Linha de fomento: Auxílio à Pesquisa - Programa BIOTA - Temático
• Vigência: 01 de agosto de 2010 - 31 de julho de 2016
• Área do conhecimento: Ciências Exatas e da Terra - Oceanografia - Oceanografia Biológica
• Pesquisador responsável: Pio Colepicolo Neto
• Beneficiário: Pio Colepicolo Neto
• Instituição-sede: Instituto de Química (IQ). Universidade de São Paulo (USP). São Paulo , SP, Brasil
• Bolsa(s) vinculada(s): 12/12235-0 - Determinação de Transcritos relaciodado à Resposta ao Estresse Metálico em Gracilaria domingensis, BP.DR; 12/00933-4 - Biomarcadores bioquímicos em macroalgas do gênero Gracilaria expostas a metais, BP.DR; 11/16072-5 - Utilização das técnicas de engenharia genética e bioquímica em Chlamydomonas reinhardtii visando o aumento da produção de lipidios para obtenção de biocombustível., BP.MS; + mais bolsas vinculadas 11/18564-2 - Prospecção de bioativos antioxidantes, antibióticos e anticancerígenos em algas marinhas dos gêneros Chondria (Rhodophyta) e Dictyota (Phaeophyta) coletados no litoral do estado de São Paulo, BP.DR; 11/10155-6 - Bioprospecção de metabólitos e sistemática molecular das algas vermelhas Laurencia aldingensis e Laurencia sp. (Ceramiales, Rhodomelaceae), BP.DR; 10/04856-9 - Caracterização da atividade enzimática e análise da expressão gênica da enzima Nitrato Redutase na macroalga Gracilaria birdiae (Gracilariales, Rhodophyta) durante o ciclo claro/escuro., BP.MS; 10/14893-9 - Estudo dos efeitos metabólicos de antraceno sobre a microalga Chlamydomonas reinhardtii, BP.DR; 09/54718-4 - Efeitos de metais mono-, bi e trivalentes sobre a fisiologia de algas, BP.PD - menos bolsas vinculadas
• Assunto(s): Macroalgas Produtos naturais Carotenoides Fármacos Bioatividade
• Publicação FAPESP: http://media.fapesp.br/bv/uploads/publicacoes/pasta_biota_44.pdf

Resumo

Este projeto visa três aspectos, que embora distintos, estão interligados na sua concepção e integração: a) o uso da biomassa algal para extração de bioativos com potencial para aplicações farmacêuticas, cosméticas e agrícolas; b) a utilização de macroalgas marinhas da costa brasileira como organismo biorremediador e; c) o estudo dos efeitos moleculares de poluentes orgânicos e metálicos. Para isso, macroalgas da costa do estado de São Paulo, serão coletadas, identificadas e estudadas na área de bioprospecção. As espécies que apresentarem bioatividades satisfatórias serão selecionadas e cultivadas em laboratório e em seguida transferidas para cultivo em campo e em tanques para obtenção de massa algal para extração em larga escala. Estudos preliminares indicam que as macroalgas do gênero Gracilaria se desenvolvem bem em ambientes eutrofizados em viveiros de cultivo de camarão. Estas linhagens usam o excesso de nutrientes dos viveiros de cultivo de camarão para a síntese de biomoléculas fundamentais, tais como biopolímeros de açúcar, aminoácidos, proteínas, lipídeos e DNA A massa algal proveniente de cultivos em campo ou integrado será fonte de estudos para determinados o potencial antioxidante, antibiótico e capacidade de absorção de radiação UV (chamadas genericamente de micosporinas; MAA). Linhagens de Gracilaria submetidas a condições adversas podem sintetizar uma gama considerável de compostos secundários com atividades bactericidas, antioxidantes, anti-inflamatória e absorvedoras de radiação UV em quantidades variáveis. Os fracionamentos dos extratos ativos serão biomonitorados até que um composto ativo possa ser isolado e identificado. Avaliaremos a atividade antioxidante, bactericida, antifúngica (linhagens que afetam humanos e plantas, principalmente as com interesse econômico agrícola e anticolinesterásica. Além da capacitação de pessoal em diferentes áreas do conhecimento, geração de dados científicos importantes em ficologia aplicada, este projeto, que conta com o empenho de diversas instituições Públicas vislumbra a geração de registros e que sejam depositadas patentes relacionadas ao uso farmacêutico e cosmético de interesse. Além disso, este projeto estará em consonância com o propósito da rede algas, pois linhagens selecionadas no Instituto de Botânica (IBt, SMA) de comprovado potencial econômico serão cultivadas no mar e em fazendas de aquicultura visando suprir toda e qualquer carência de matéria prima para as análises bioquímicas e posteriormente para as indústrias interessadas. E, finalmente, vaie informar que todos os componentes deste projeto estão autorizados pelo Ministério do Meio Ambiente/IBAMA (123/2006) e CGen (020/2007) para fazer coletas de macroalgas em toda a costa litorânea brasileira e bioprospecção de compostos químicos com interesse econômico (biotecnológico, alimentício, farmacêutico, cosmético e agrícola). (AU)

Publicações científicas

(10)

(Referências obtidas automaticamente do Web of Science e do SciELO, por meio da informação sobre o financiamento pela FAPESP e o número do processo correspondente, incluída na publicação pelos autores)

BERNEIRA, LUCAS M.; DE SANTI, IVANDRA I.; DA SILVA, CAROLINE C.; VENZKE, DALILA; COLEPICOLO, PIO; VAUCHER, RODRIGO DE A.; DOS SANTOS, MARCO A. Z.; DE PEREIRA, CLAUDIO M. P. Bioactivity and composition of lipophilic metabolites extracted from Antarctic macroalgae. Brazilian Journal of Microbiology, v. 52, n. 3, p. 1275-1285, SEP 2021. Citações Web of Science: 1.

BERNEIRA, LUCAS M.; DE SANTI, IVANDRA I.; DA SILVA, CAROLINE C.; VENZKE, DALILA; COLEPICOLO, PIO; VAUCHER, RODRIGO DE A.; DOS SANTOS, MARCO A. Z.; DE PEREIRA, CLAUDIO M. P. Bioactivity and composition of lipophilic metabolites extracted from Antarctic macroalgae. Brazilian Journal of Microbiology, APR 2021. Citações Web of Science: 0.

PACHECO, BRUNA SILVEIRA; ZIEMANN DOS SANTOS, MARCO AURELIO; SCHULTZE, EDUARDA; MARTINS, ROSIANE MASTELARI; LUND, RAFAEL GUERRA; SEIXAS, FABIANA KOMMLING; COLEPICOLO, PIO; COLLARES, TIAGO; PAULA, FAVERO REISDORFER; PEREIRA DE PEREIRA, CLAUDIO MARTIN. Cytotoxic Activity of Fatty Acids From Antarctic Macroalgae on the Growth of Human Breast Cancer Cells. FRONTIERS IN BIOENGINEERING AND BIOTECHNOLOGY, v. 6, DEC 3 2018. Citações Web of Science: 5.

MARTINS, ALINE P.; ZAMBOTTI-VILLELA, LEONARDO; YOKOYA, NAIR S.; COLEPICOLO, PIO. Biotechnological potential of benthic marine algae collected along the Brazilian coast. ALGAL RESEARCH-BIOMASS BIOFUELS AND BIOPRODUCTS, v. 33, p. 316-327, JUL 2018. Citações Web of Science: 0.

ALVES-LIMA, CICERO; CAVACANA, NATALE; TEIXEIRA CHAVES, GUSTAVO ANTONIO; DE LIMA, NATALIA OLIVEIRA; STEFANELLO, ELIEZER; COLEPICOLO, PIO; HOTTA, CARLOS TAKESHI. Reference genes for transcript quantification in Gracilaria tenuistipitata under drought stress. JOURNAL OF APPLIED PHYCOLOGY, v. 29, n. 2, p. 731-740, APR 2017. Citações Web of Science: 4.

ROMANO, RENATO LAHOS; LIRIA, CLEBER WANDERLEI; TERSA MACHINI, M.; COLEPICOLO, PIO; ZAMBOTTI-VILLELA, LEONARDO. Cadmium decreases the levels of glutathione and enhances the phytochelatin concentration in the marine dinoflagellate Lingulodinium polyedrum. JOURNAL OF APPLIED PHYCOLOGY, v. 29, n. 2, p. 811-820, APR 2017. Citações Web of Science: 6.

MARTINS, ALINE P.; YOKOYA, NAIR S.; COLEPICOLO, PIO. Biochemical Modulation by Carbon and Nitrogen Addition in Cultures of Dictyota menstrualis (Dictyotales, Phaeophyceae) to Generate Oil-based Bioproducts. MARINE BIOTECHNOLOGY, v. 18, n. 3, p. 314-326, JUN 2016. Citações Web of Science: 4.

SIMAS-RODRIGUES, CNTIA; VILLELA, HELENA D. M.; MARTINS, ALINE P.; MARQUES, LUIZA G.; COLEPICOLO, PIO; TONON, ANGELA P. Microalgae for economic applications: advantages and perspectives for bioethanol. Journal of Experimental Botany, v. 66, n. 14, SI, p. 4097-4108, JUL 2015. Citações Web of Science: 23.

CASSANO, VALERIA; OLIVEIRA, MARIANA C.; CANDELARIA GIL-RODRIGUEZ, MA; SENTIES, ABEL; DIAZ-LARREA, JHOANA; FUJII, MUTUE T. Morphological and molecular studies on the Brazilian native red seaweed Laurencia oliveirana (Rhodomelaceae, Ceramiales). REVISTA BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA-BRAZILIAN JOURNAL OF PHARMACOGNOSY, v. 22, n. 4, p. 838-849, JUL-AUG 2012. Citações Web of Science: 2.

FUJII, MUTUE T.; CASSANO, VALERIA; STEIN, ERIKA M.; CARVALHO, LUCIANA R. Overview of the taxonomy and of the major secondary metabolites and their biological activities related to human health of the Laurencia complex (Ceramiales, Rhodophyta) from Brazil. REVISTA BRASILEIRA DE FARMACOGNOSIA-BRAZILIAN JOURNAL OF PHARMACOGNOSY, v. 21, n. 2, p. 268-282, MAR-APR 2011. Citações Web of Science: 30.